Poundal

Poundal
Poundal
Sistema de unidades	Sistema inglés absoluto
Unidad de	Fuerza
Símbolo	pdl
Conversiones
1 pdl en...	... es igual a...
Unidades base AE	1 libra⋅pie/s 2
Unidades del SI	0,1382550 N
Unidades CGS	13.825,50 dinares
Sistema gravitacional británico	0,03108095 libras

El poundal (símbolo: pdl ) es una unidad de fuerza , introducida en 1877, que forma parte del sistema inglés absoluto de unidades, que a su vez es un subsistema coherente del sistema pie-libra-segundo .

1\,{\text{pdl}}=1\,{\text{lb}}{\cdot }{\text{pie}}/{\text{s}}^{2}

El poundal se define como la fuerza necesaria para acelerar 1 libra-masa a 1 pie por segundo al cuadrado. ^[1]^{: 54} 1 pdl =0,138 254 954 376 N exactamente.

Fondo

Las unidades inglesas requieren un reescalado de la fuerza o la masa para eliminar una constante de proporcionalidad numérica en la ecuación F = ma . ^{[ cita requerida ]} El poundal representa una opción, que es reescalar las unidades de fuerza. Dado que una libra de fuerza ( libra fuerza ) acelera una libra de masa ( libra masa ) a 32,174 049 ft/s ² (9,80665 m/s ² ; la aceleración de la gravedad , g ), podemos reducir la escala de la unidad de fuerza para compensar, lo que nos da una que acelera 1 libra de masa a 1 ft/s ² en lugar de a 32,174 049 ft/s ² ; y ese es el poundal, que es aproximadamente 1 ⁄ 32 libra fuerza.

Tres enfoques para las unidades de masa y fuerza o peso ^[2]^[3]
en a mi Base	Fuerza		Peso		Masa
Segunda ley del movimiento	$m = ⁠ F / a ⁠$		$F = ⁠ W \cdot un / gramo ⁠$		$F = m\cdota $
Sistema	BLANCO	Director General	EE	METRO	AE	CGS	MTS	SI
Aceleración ( a )	pies/s ²	m/ ^s2	pies/s ²	m/ ^s2	pies/s ²	Galón	m/ ^s2	m/ ^s2
Masa ( m )	babosa	Hilo	libra-masa	kilogramo	libra	gramo	tonelada	kilogramo
Fuerza ( F ), peso ( W )	libra	kilopondio	libra-fuerza	kilopondio	Poundal	dina	Estena	Newton
Presión ( p )	libra por pulgada cuadrada	ambiente técnico	libra-fuerza por pulgada cuadrada	atmósfera estándar	poundal por pie cuadrado	baria	pieza	pascal

Por ejemplo, se requiere una fuerza de 1200 poundales para acelerar a una persona de 150 libras de masa a 8 pies por segundo al cuadrado: $\mathrm {150~lb\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=1200~pdl}$

El sistema poundal-como-fuerza, libra-como-masa se contrasta con un sistema alternativo en el que se utilizan libras como fuerza (libras-fuerza), y en su lugar, la unidad de masa se reescala por un factor de aproximadamente 32. Es decir, una libra-fuerza acelerará una libra-masa a 32 pies por segundo al cuadrado; podemos aumentar la escala de la unidad de masa para compensar, que se acelerará en 1 pie/s2 ⁽ en lugar de 32 pies/s2 ⁾ dada la aplicación de una libra-fuerza; esto nos da una unidad de masa llamada slug , que es aproximadamente 32 libras de masa. Usando este sistema (slugs y libras-fuerza), la expresión anterior podría expresarse como: $\mathrm {4,66~slug\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=37,3~lbf}$

Nota: Las babosas (32.174 049 lb ) y poundales (1/32.174 049 lb _F ) nunca se utilizan en el mismo sistema, ya que son soluciones opuestas del mismo problema.

En lugar de cambiar las unidades de fuerza o masa, se puede optar por expresar la aceleración en unidades de aceleración debida a la gravedad de la Tierra (llamada g ). En este caso, podemos mantener tanto las libras-masa como las libras-fuerza, de modo que al aplicar una libra de fuerza a una libra de masa, esta se acelera en una unidad de aceleración ( g ): $150~\mathrm {lb} \cdot 0,249g=37,3~\mathrm {lbf}$

Las expresiones derivadas del uso de poundales para la fuerza y lb para la masa (o lbf para la fuerza y slugs para la masa) tienen la ventaja de no estar ligadas a las condiciones en la superficie de la Tierra. Específicamente, calcular F = ma en la Luna o en el espacio profundo como poundales, lb⋅ft/s ² o lbf = slug⋅ft/s ² , evita la constante ligada a la aceleración de la gravedad en la Tierra.

Conversión

Unidades de fuerza
en a mi	Newton	dina	kilogramo-fuerza , kilopondio	libra-fuerza	Poundal
1 N	≡ 1 kg⋅m2/ ^s2	= 10 ⁵ dinares	≈ 0,101 97 kp	≈ 0,224 81 libras _F	≈ 7.2330 libras esterlinas
1 dina	= 10 ⁻⁵ N	≡ 1 g⋅cm/ ^s2	≈ 1,0197 × 10 ⁻⁶ kp	≈ 2,2481 × 10 ⁻⁶ lbF	≈ 7,2330 × 10 ⁻⁵ pdl
1 kilómetro	= 9.806 65 N	= 980 665 dinares	≡ g _n × 1 kg	≈ 2,2046 libras _F	≈ 70.932 libras esterlinas
1 libra _F	≈ 4.448 222 N	≈ 444 822 dinares	≈ 0,453 59 kilómetros	≡ g _n × 1 libra	≈ 32.174 libras esterlinas
1 paquete	≈ 0,138 255 N	≈ 13 825 dinares	≈ 0,014 098 kp	≈ 0,031 081 libras _F	≡ 1 libra⋅ pie /s ²
El valor de g _n (9.806 65 m/s ² ), tal como se utiliza en la definición oficial del kilogramo-fuerza, se utiliza aquí para todas las unidades gravitacionales.

Véase también

Babosa (unidad)

Referencias

Obert, Edward F., “Termodinámica”, McGraw-Hill Book Company Inc., Nueva York 1948; Capítulo I, Estudio de dimensiones y unidades, páginas 1–24.

^ Cardarelli, François (2003), "El sistema pie-libra-segundo (FPS)", Enciclopedia de unidades científicas, pesos y medidas: sus equivalencias y orígenes en el SI , Springer, págs. 51-55, ISBN 978-1-85233-682-0.
^ Comings, EW (1940). "Unidades de ingeniería inglesas y sus dimensiones". Química industrial e ingeniería . 32 (7): 984–987. doi :10.1021/ie50367a028.
^ Klinkenberg, Adrian (1969). "El sistema de ingeniería estadounidense de unidades y su constante dimensional g _c ". Química industrial e ingeniería . 61 (4): 53–59. doi :10.1021/ie50712a010.

[cardarelli-1] Cardarelli, François (2003), "El sistema pie-libra-segundo (FPS)", Enciclopedia de unidades científicas, pesos y medidas: sus equivalencias y orígenes en el SI , Springer, págs. 51-55, ISBN 978-1-85233-682-0.

[2] Comings, EW (1940). "Unidades de ingeniería inglesas y sus dimensiones". Química industrial e ingeniería . 32 (7): 984–987. doi :10.1021/ie50367a028.

[3] Klinkenberg, Adrian (1969). "El sistema de ingeniería estadounidense de unidades y su constante dimensional g _c ". Química industrial e ingeniería . 61 (4): 53–59. doi :10.1021/ie50712a010.