Cómo calcular la resistencia a la compresión
Escrito por Dwight Chestnut ; última actualización: February 01, 2018
La resistencia a la compresión involucra pruebas y cálculos sobre qué tan bien un determinado espécimen, producto o material puede sobrevivir a un esfuerzo de compresión. A diferencia de la tensión, que expande o jala, la compresión significa que el objeto es presionado o aplastado. La resistencia a la compresión de un material es el punto en el cual éste falla. Calcular la fuerza de compresión implica realizar pruebas para hallar el punto de falla, y utilizar los datos del experimento para realizar los cálculos. La cifra final de resistencia a la compresión se expresa en libras de fuerza por pulgada cuadrada (psi) o kilogramos fuerza por metro cuadrado.
Diseña el ensayo para determinar la carga máxima que soporta el espécimen o material que estás investigando. Este ensayo tiene que ser único para tu objeto. Determina la máxima cantidad de esfuerzo de compresión que el objeto puede soportar, en libras de fuerza o kilogramos fuerza. Coloca el objeto en una superficie sólida y aplica la fuerza con el equipo de ensayo hasta que el objeto falle o se rompa. Toma nota de la fuerza ejercida al momento de la falla, en libras de fuerza o kilogramos fuerza. Este esfuerzo tiene que hacer fallar al objeto dentro de los 15 minutos de haber sido aplicado.
Calcula la sección del objeto (A). Si la sección tiene forma circular o cilíndrica, utiliza la fórmula A = 3,1415r^2, donde r es el radio. Si el objeto tiene sección rectangular, utiliza la fórmula A = L.W, donde L es la longitud y W es el ancho. El área estará en pulgadas cuadradas o metros cuadrados, según la unidad que hayas utilizado. Por ejemplo, si asumimos un objeto circular de radio igual a 2 pulgadas (0,05 m), tu área será de 12,56 pulgadas cuadradas (0,08 metros cuadrados):
A = 3,1415r^2 = (3,1415)(2^2) = (3,1415)(4) = 12.56 pulgadas^2 A = 3.1415r^2 = (3,1415)(0,05^2) = (3,1415)(0,025) = 0,08 metros^2
Calcula la resistencia a la compresión utilizando la fórmula S = P/A, donde S es la resistencia a la compresión, P es la carga máxima aplicada al objeto, y A es el área. Tu valor de resistencia ala compresión final estará expresado en libras fuerza/pulgada cuadrada (psi), o kilogramos fuerza/metro cuadrado. Por ejemplo, si tu carga máxima es de 20.000 libras fuerza (9.000 kgf) y tu área es de 12,56 pulgadas cuadradas (0,08 metros cuadrados), la resistencia a la compresión será de 1.592 lbf/pulgada^2 o 1.592 psi (1.119.286 kgf/m^2).
S = P/A = 20.000 lbf/12,56 pulgada^2 = 1.592 lbf/pulgada^2 = 1.592 psi S = P/A = 9.000kf/0,08 m^2 = 1.119.286 kgf/m^2
