Una pregunta que a menudo se plantea en la física introductoria es: ¿Cuál sería preferible que lo pisase un elefante o una niña con zapatos de tacón alto? Para responder a la pregunta, calcule la presión, la cantidad de fuerza aplicada sobre un área determinada. Incluso fuerzas relativamente pequeñas, como el peso de una niña, pueden ejercer una presión tremenda cuando se aplican a un área pequeña, como el área afectada por los tacones de aguja. De manera similar, la distribución de peso significativo sobre un área grande reduce la presión y sus efectos realizados.
Mida la cantidad de fuerza aplicada por el objeto. Comúnmente, la aceleración gravitacional representa las fuerzas de descarga, dadas como peso en unidades de libras. Sin embargo, el peso a menudo se indica incorrectamente en kilogramos que miden la masa. Para convertir kilogramos a libras, multiplique por 2.2. Por ejemplo, una niña de 25 kg pesa 55 lb (25 kg x2.2 lb /kg) y un elefante de 2.700 kg pesa 5.940 lb.
Medir el área de contacto donde se aplica la fuerza. Para un área redonda, cuadra el radio y multiplica por pi. Como ejemplo, si el pie del elefante mide 1 pie de diámetro, divídalo entre 2 para calcular el radio de 0.5. Cuadre 0.5 y luego multiplique el resultado por 3.14 (pi) para obtener un área de 0.79 pies cuadrados. Sin embargo, debido a que el elefante tiene cuatro pies, multiplique por 4 para calcular el área total de 3.14 pies cuadrados. Si la niña se balancea sobre los tacones de aguja cuadrados de un cuarto de pulgada, multiplique 0.25 por 0.25 para calcular un área de 0.063 pulgadas cuadradas. Debido a que la niña tiene dos pies, multiplique por 2 para obtener un área total de 0.13 pulgadas cuadradas.
Divida por 144 para convertir pulgadas cuadradas a pies cuadrados. En el ejemplo, divida las 0.13 pulgadas cuadradas de los tacones de aguja por 144 para calcular 0.0009 pies cuadrados.
Divida la fuerza por área para calcular la presión ejercida. Continuando con el ejemplo, divida las 5.940 libras del elefante por 3.14 pies cuadrados para calcular la presión de 1.891 libras por pie cuadrado. Divida las 55 libras de la niña por 0,0009 para calcular su presión de 61,111 libras por pie cuadrado. Por lo tanto, los talones de la niña ejercen una presión considerablemente mayor, así que opte por el pisoteo del elefante.
Consejos
Si el peso del elefante se distribuye uniformemente entre los cuatro pies, no importa si está pisando con un pie o con todos los pies; La fuerza por área permanece igual. Sin embargo, si un elefante acrobático equilibra todo su peso en un pie, la presión se cuadruplica, porque el peso ya no se distribuye entre cuatro pies.
Las fuerzas a menudo se presentan en unidades de newtons. Para convertir a libras, multiplique por 0.23.
La presión a menudo se presenta en unidades de atmósferas o pascales. Para convertir atmósferas a libras por pie cuadrado, multiplique por 2,116. Para convertir pascales a libras por pie cuadrado, multiplique por 0.021.
