Cual es el área sobre la que se debe aplicar una fuerza de 150 N para que exista una
presión de 2000 N/m2.
Respuestas
Respuesta y Explicación:
El área necesaria para que una fuerza de 150 N genere una presión de 2000 N/m2 es de 0,075 m2.
Por definición, la presión es la expresión de una fuerza aplicada perpendicularmente en una extensión bidimensional (un área). En lenguaje simbológico esta definición se puede representar como P = F/A. En donde;
P: presión ejercida (en este caso, 2000 N/m2).
F: fuerza aplicada (en este caso, 150 N).
A: área sobre la cual se aplica la fuerza (es la incógnita en este problema).
De igual manera, para mantener la integridad dimensional, se usan las siguientes unidades del sistema SI (Sistema Internacional):
N: Newtons. Unidad de fuerza que se define como la fuerza que se necesita para generar una aceleración de 1 m/s2 a un cuerpo de masa igual a 1 kg.
N/m2: Esta es una unidad de presión se lee como Newtons/m2.
m2: Es la unidad de área conocida como metro cuadrado.
La presión es un concepto físico. Dependiendo del tipo de fuerza actuando sobre el área, se tendrán entonces diferentes tipos de presiones. Así pues, al hablar de presiones se pueden diferenciar entre atmosféricas, eléctricas, eólicas (presión ejercida por la fuerza del viento) y de fluidos, entre muchas otras más.
En otro orden de ideas, las presiones existen y se manifiestan solamente mientras existan las fuerzas normales (perpendiculares al área) actuantes. Al desaparecer o disminuir en intensidad la fuerza aplicada, en esa misma medida responde el valor de la presión. De igual forma, no existen las presiones negativas porque no existen fuerzas con valores negativos. En los casos en los que una fuerza se defina como negativa, su significado es que su dirección es contraria a otra fuerza que actúa en una dirección que se considere positiva.
Otras unidades en las que se exprese la presión son el pascal (Pa), la libra por pulgada cuadrada (psi). En otros casos, cuando se trata de presiones atmosféricas, estas pueden expresarse en atmósferas (atm) y en Torricelli (torr). Asimismo, pueden usarse unidades manométricas, como el milímetro de mercurio, el centímetro de agua, y la pulgada de mercurio cuando las presiones se expresan en función de la altura de la columna de un fluido en particular dentro de un manómetro.