Contenuto
Gli ingegneri spesso misurano o calcolano la pressione utilizzando il sistema metrico. L'unità di pressione in questo sistema è Pascal, o un newton di forza per metro quadrato di area. La conversione della pressione in kilopascal (kPa), che è uguale a 1.000 Pa, abbrevierà i valori estesi della forza che agisce perpendicolarmente a una superficie. Il kPa è anche l'unità delle tensioni normali o assiali, normali o di taglio e delle tensioni tangenziali. Il calcolo della pressione dipende solo dalla determinazione del vettore di forza corretto e dell'area trasversale.
Passo 1
Scrivi tutte le informazioni disponibili per il tuo problema su carta. Per un problema tridimensionale, è necessario conoscere almeno un vettore di forza e una definizione dell'oggetto da analizzare. Se possibile, traccia uno schema del problema. Ad esempio, supponiamo un oggetto cilindrico con un raggio di 0,5 m. Una forza di 20 kilonewton (kN) agisce al centro della superficie superiore con un angolo di 30º rispetto alla perpendicolare. La sorgente è la superficie superiore, che è piatta e perpendicolare al centro del cilindro.
Passo 2
Converti il vettore della forza nelle sue componenti assiali e tangenziali. Le conversioni per questo esempio sono: Axial = F (a) = Fcos α = 20cos (30) = 17,3 kN Tangenziale = F (t) = Fsen α = 20sen (30) = 10 kN
Passaggio 3
Calcola l'area attraverso la componente assiale. Nell'esempio: A = (pi)r² = (pi)0,5² = 0,785 m²
Passaggio 4
Dividi la forza assiale per l'area trasversale. P = F (a) / A = 17,3 N / 0,785 m² = 22,04 kPa