La física tiene conceptos universales que permiten conocer las propiedades de los elementos presentes en el entorno y cómo estos son capaces de interactuar entre ellos. Palabras como fuerza y presión, a simple vista pudiese pensarse que son lo mismo, pero no es así, pues cada una evalúa de una forma muy distinta el comportamiento de un cuerpo con respecto a la acción que realiza y su capacidad de afectar a otros elementos según su magnitud.
¿Qué es la Fuerza?
La palabra fuerza proviene del latín fortia y hace referencia a la capacidad de producir una acción que genere cambios en el movimiento o en la estructura de un elemento. La física considera la fuerza como una magnitud vectorial que puede influenciar la velocidad de un desplazamiento, variar el movimiento o afectar un cuerpo, de acuerdo a la forma en la que se aplique, la dirección que tenga y la intensidad de la misma.
La unidad de medida de la fuerza es el Newton, en homenaje a Isaac Newton y es representado por el símbolo “N”. Éste notable físico, en lo que denomino como Segunda Ley de Movimiento, explica cómo la fuerza guarda estrecha relación con la masa sobre la que se ejerce y la aceleración que ésta tiene. Por consiguiente, se obtiene la fórmula que permite calcular la fuerza que es aplicada sobre un cuerpo:
F = m . a
Pero la fuerza también puede calcularse utilizando otros sistemas de unidades como lo son el Sistema Técnico que emplea el kilopondio (kp), el Sistema Cegesimal cuya unidad de medida es la dina (d) o el Sistema Anglosajón que usa la libra (lb).
Existen diferentes tipos de fuerza que se consideran según la acción que se origina a partir del contacto entre los cuerpos, en las que están la fuerza de empuje, de fricción o de tensión; igualmente están las fuerzas que se dan a distancia sin que exista un contacto físico, tales como las fuerzas electromagnéticas o gravitacionales. Asimismo, hay otras que dependen de las propiedades de los cuerpos, así como la fuerza elástica o de reacción.
Entre las principales características de la fuerza, encontramos que:
- Se emplea gráficamente empleando vectores, es decir flechas.
- Puede medirse con varios sistemas de unidades.
- Posee cuatro propiedades relevantes necesarias a considerar para calcular: intensidad, dirección, orientación y superficie donde es aplicada.
- Los elementos reaccionan de diferente forma frente a una misma fuerza de acuerdo con sus propias cualidades,
- Podemos diferenciar los tipos de fuerza según su duración y la interacción entre los cuerpos.
¿Qué es la Presión?
El término presión tiene su origen en el latín, y con él se explica la fuerza que se ejerce sobre una superficie específica. La presión para la física, es una magnitud que permite determinar el efecto que tiene la fuerza sobre los cuerpos en los cuales es aplicado, teniendo la capacidad de deformar o penetrar el elemento de acuerdo con su intensidad.
La presión es representada con el símbolo “Pa” en referencia a la unidad de medida Pascal, el cual viene siendo el equivalente a la fuerza uniforme sobre un metro cuadrado, simbólicamente N/m². Aunque para el sistema inglés, se adopta la medida de libras por pulgadas.
De acuerdo con la presión de los elementos que se desea medir, existen diferentes sistemas de unidades para representarla y es que a nivel industrial se acostumbra la unidad de kilopondio por centímetro cuadrado (kp/cm²), para hallar la presión atmosférica se utiliza la sigla “atm” o milímetros de mercurio (mmHg) y en meteorología, se utiliza la unidad “bar”, que posee su equivalente con la unidad Pascal.
La presión puede ser clasificada de la siguiente manera:
- Absoluta: es aquella que considera la presión de un elemento más la presión atmosférica.
- Atmosférica: se refiere a la presión que ejerce la capa de gas que cubre la Tierra sobre la superficie de la misma.
- Manométrica: o también conocida como presión relativa, y es aquella que resulta de la diferencia entre la presión absoluta menos la presión atmosférica, porque es la que se encuentra contenida en la masa o fluido dentro de un recipiente cerrado.
- Hidrodinámica o hidrostática: Es la presión de los fluidos por su peso cuando se encuentran en movimiento y en reposo, respectivamente.
Diferencia entre Fuerza y Presión
- La fuerza indica el cambio en el movimiento o en la estructura de un cuerpo a partir de una acción. Por su parte, la presión es la fuerza que se ejerce sobre un área específica.
- La unidad de medida de la fuerza es el Newton (N), mientras que la de la presión es el Pascal (Pa), que es igual a N/m².
- La presión se calcula de acuerdo a su escala de magnitud; en cambio la fuerza además de la magnitud posee dirección, por lo que se considera magnitud vectorial.