Question

Un ladrillo es de base rectangular de 0,2 metros de ancho por 0.3 de largo por 0,1 metro de alto, halla la presión que ejerce sobre una mesa al colocarlo apoyado en las diferentes caras si tiene un peso de 0,5 Newton de peso

Answer 1

Las distintas presiones son 8,33 Pascales para el área del largo y el ancho del ladrillo, de 16,66 Pascales para el área del largo y la altura de éste, y de 25 Pascales para el área definida por el ancho y la altura.

Se observa que se ejerce mayor presión cuando menor es el área

Presión

Se trata de conocer cómo está distribuida una fuerza en la superficie de impacto o de contacto

Siendo la presión la fuerza por unidad de área aplicada en una dirección perpendicular a la superficie o área del objeto.

Definimos la presión como la cantidad de fuerza ejercida por unidad de área.

$\large\boxed{ \bold{ P = \frac{F}{A} }}$

Donde

$\bold{ P} \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Presi\'on } \ \ \bold{Pa}$

$\bold{ F} \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Fuerza } \ \ \bold{N}$

$\bold{ A} \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{\'Area o Superficie } \ \ \bold{m^{2} }$

Las unidades de presión son newtons entre metro cuadrado

Que resultan ser Pascales

$\large\boxed{\bold{Pa= \dfrac{N}{m^2} }}$

Luego el Pascal (Pa) equivale a la presión uniforme que una fuerza de 1 Newton ejerce sobre una superficie de 1 metro cuadrado

Solución

Se tiene un ladrillo del cual se conocen sus dimensiones en largo, ancho y altura (un ladrillo es un paralelepípedo) y del cual se conoce también su peso en newtons

Se pide determinar la presión ejercida por el ladrillo sobre la superficie de una mesa al apoyarse este sobre cada una de sus caras diferentes sobre la misma

Calculamos el área de cada una de las caras del ladrillo

Largo por Ancho

$\boxed{ \bold{ A_{1} = 0,3 \ m\ . \ 0,2 \ m }}$

$\large\boxed{ \bold{ A_{1} = 0,06\ m^{2} }}$

Largo por Altura

$\boxed{ \bold{ A_{2} = 0,3 \ m\ . \ 0,1 \ m }}$

$\large\boxed{ \bold{ A_{2} = 0,03\ m^{2} }}$

Ancho por Altura

$\boxed{ \bold{ A_{3} = 0,2 \ m\ . \ 0,1 \ m }}$

$\large\boxed{ \bold{ A_{3} = 0,02\ m^{2} }}$

Conocemos la fuerza peso del ladrillo por enunciado la cual es de 0.5 N

Señalamos que la fuerza que ejercerá el ladrillo será siempre la misma, independientemente de cual sea la cara de apoyo.

Calculamos las presiones para cada una de las caras de apoyo del ladrillo

a) Para el Largo por el Ancho

$\large\boxed{ \bold{ P_{1} = \frac{F}{ A_{1} } }}$

$\boxed{ \bold{ P_{1} = \frac{0,5 \ N }{0,06\ m^{2} } }}$

$\large\boxed{ \bold{ P_{1} = 8,33 \ Pa }}$

b) Para el Largo por la Altura

$\large\boxed{ \bold{ P_{2} = \frac{F}{ A_{2} } }}$

$\boxed{ \bold{ P_{2} = \frac{0,5 \ N }{ 0,03\ m^{2} } }}$

$\large\boxed{ \bold{ P_{2} = 16,66 \ Pa }}$

c) Para el Ancho por la Altura

$\large\boxed{ \bold{ P_{3} = \frac{F}{ A_{3} } }}$

$\boxed{ \bold{ P_{3} = \frac{0,5 \ N }{ 0,02\ m^{2} } }}$

$\large\boxed{ \bold{ P_{3} = 25 \ Pa }}$

Las distintas presiones son 8,33 Pascales para el área del largo y el ancho del ladrillo, de 16,66 Pascales para el área del largo y la altura de éste, y de 25 Pascales para el área definida por el ancho y la altura.

Se observa que se ejerce mayor presión cuando menor es el área