Poundal

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 .

${\displaystyle 1\,{\text{pdl}}=1\,{\text{lb}}{\cdot }{\text{ft}}/{\text{s}}^{2}}$

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 ( pound force ) acelera una libra de masa ( pound mass ) 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.

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: $${\displaystyle \mathrm {150~lb\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=1200~pdl} }$$

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: $${\displaystyle \mathrm {4.66~slug\times 8~{\frac {ft}{s^{2}}}=37.3~lbf} }$$

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 ): $${\displaystyle 150~\mathrm {lb} \cdot 0.249g=37.3~\mathrm {lbf} }$$

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

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.

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.