Calculadora de esfuerzo cortante
Una fuerza cortante de 500 N repartida en 0,002 m² da un esfuerzo cortante medio de 250000 Pa según τ = F/A. Use newtons y metros cuadrados; si sus planos están en milímetros o kilonewtons, convierta antes. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Fuerza cortante
- 500
- Área
- 0,002
- F
- 500 Pa
- Fuerza cortante
- 500
- A
- 0,002
- Esfuerzo cortante
- 250 000
Una calculadora de esfuerzo cortante convierte una fuerza cortante y el área sobre la que actúa en el esfuerzo cortante medio en pascales. Comprobaciones de deberes, estimaciones de pernos y remaches, chequeos de alma de viga y valores esperados de coding kata necesitan esa misma división sin abrir un paquete completo de elementos finitos.
Qué significa el esfuerzo cortante: τ = F / A
El esfuerzo cortante es la intensidad de una fuerza que actúa paralela a una superficie, dividida por el área de esa superficie. En la forma media usada en resistencia de materiales introductoria y muchos cálculos a mano, tau iguala F dividido por A, donde F es la fuerza cortante en newtons y A el área en metros cuadrados; la unidad SI del resultado es el pascal, igual a un newton por metro cuadrado.
Es la misma dimensión que el esfuerzo normal (axial), pero la dirección de la fuerza es distinta: el normal es fuerza perpendicular a un corte, mientras que el cortante es fuerza tangente al corte. Uniones atornilladas, uniones adhesivas, conexiones de pasador y almas de viga se comprueban a menudo primero con esta fórmula media antes de construir una distribución más refinada. El valor medio no captura concentraciones de pico en agujeros, filetes o cambios abruptos de sección; eso requiere factores de concentración o análisis de continuo.
El área cero no es un estado de diseño físico para esta fórmula —casi siempre es una sección faltante, un error de unidades que colapsó el área a cero, o una prueba de manejo de errores— de modo que un solver que devolviera Infinity ocultaría el fallo. Los valores flotantes casi nulos se tratan igual para que el ruido no invente un esfuerzo absurdo.
Correctores de aula y pipelines automatizados se preocupan de ese rechazo tanto como del cociente exitoso: un estudiante que olvida convertir milímetros cuadrados a metros cuadrados puede aún obtener una respuesta finita errónea, pero un área cero nunca debe parecer un cálculo exitoso. La ruta de verificación recalcula F dividido por A con el mismo redondeo fijo usado en los campos publicados, de modo que una respuesta exitosa siempre trae pasos que se pueden afirmar en pruebas o cuadernos de laboratorio.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Mantenga fuerza y área dentro del rango absoluto publicado para que el cociente no desborde a un esfuerzo no finito que el solver deba rechazar. Prefiera enviar números en lugar de cadenas preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas solo se aceptan cuando coinciden con un patrón numérico finito estricto. Use unidades SI coherentes: newtons y metros cuadrados dan pascales; si sus planos listan milímetros o kilonewtons, convierta primero —esta herramienta no convierte unidades.
Se permiten fuerzas positivas y negativas para convenciones con signo; el esfuerzo hereda el signo de F dividido por A. Esta página apunta a quienes buscan calculadora de esfuerzo cortante, tau igual a F sobre A, o fuerza cortante dividida por área en pascales en línea; no es una herramienta de círculo de Mohr, ni una fórmula de torsión para ejes (esa usa par y momento polar), ni un solver de elementos finitos.
Prefiera esta capacidad cuando ya tenga fuerza cortante media y área y solo necesite tau; si la fuente es un problema enunciado, extraiga esas dos magnitudes en SI primero.
Qué puede hacer con ella
Estimaciones rápidas de uniones y fijaciones en scripts de ingeniería
Los pipelines calculan el esfuerzo cortante medio en áreas de perno o adhesivo a partir de carga y sección conocidas antes de comparar con admisibles en un paso posterior de regla de diseño.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula del esfuerzo cortante?
El esfuerzo cortante medio es τ = F / A, donde F es la fuerza cortante en newtons y A el área en metros cuadrados. El resultado está en pascales (Pa = N/m²).
¿Es lo mismo que el esfuerzo normal σ = F/A?
Misma forma algebraica y unidad SI, pero el cortante es fuerza paralela a la superficie; el normal es fuerza perpendicular a la superficie.
¿Convierte milímetros o kilonewtons?
No. Suministre fuerza en newtons y área en metros cuadrados para un resultado en pascales. Convierta unidades en su cliente primero.
¿Es gratuita la calculadora de esfuerzo cortante?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Qué ocurre si el área es cero?
El cálculo se rechaza con un aviso claro en lugar de devolver un valor infinito, porque un área nula suele ser una sección olvidada o un error de unidades. Las áreas casi nulas se tratan igual, para que el ruido no invente un esfuerzo absurdo.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force":500,"area":0.002}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force": 500,
"area": 0.002
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force": 500,
"area": 0.002
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force":500,"area":0.002}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force":500,"area":0.002}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"force": 500,
"area": 0.002
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "sci.shear_stress",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Introduzca F en newtons y A en metros cuadrados; la herramienta devuelve τ igual a F dividido por A, una cadena de ecuación legible, sustitución paso a paso y nombres de campo reflejados (tau, shear_stress, stress) para scripts y hojas de trabajo. Cuando el área es cero el cociente no está definido, de modo que la API devuelve un error invalid_input claro en lugar de Infinity o un NaN silencioso. La ruta es aritmética determinista pura —sin red, sin semillas aleatorias, sin dependencia del reloj— de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API prepago devuelven el mismo JSON tras redondeo decimal fijo cada vez que se llama.
Cómo llamar a la API y qué se recibe
El área debe ser no nula; valores cuyo valor absoluto está en o por debajo de uno por diez a la menos quince se tratan como cero y se rechazan. Envíe un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: force (alias F, shear_force y f) y area (alias A, cross_section y section_area). Los valores absolutos deben permanecer dentro del límite publicado de un billón para que los cocientes intermedios sigan finitos en precisión doble IEEE en el Worker y en el navegador. En éxito la respuesta hace eco de force y area redondeados bajo varias claves reflejadas, fija shear_stress, tau y stress al mismo cociente redondeado, unit a Pa y unit_name a pascal, formula a la cadena tau igual a F dividido por A, equation a una línea sustituida legible que termina en Pa, message a un resumen breve en inglés, y steps a un array ordenado de valores dados y líneas de sustitución. La validación fallida —campos ausentes, números no finitos, valores fuera de límites absolutos, área nula o casi nula, o un cociente de esfuerzo no finito— devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es un fijo $0.002 por petición exitosa con ítem unitario y precio unitario marginal cero.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Al enseñar, empareje ejemplos: quinientos newtons sobre dos milésimas de metro cuadrado dan doscientos cincuenta mil pascales; un área cero deliberada demuestra la ruta dura invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepago, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando los alumnos envían deliberadamente área cero. Las comprobaciones de ida y vuelta son fáciles: recalcule fuerza dividida por área a mano y confirme que iguala el shear_stress publicado dentro del mismo redondeo a doce decimales, y confirme que el área cero siempre falla con invalid_input mencionando que el área debe ser no nula.
Casos de integración
Comprobación de deberes de esfuerzo cortante medio
Los estudiantes introducen fuerza cortante y área de sección de libro y comparan τ en pascales y pasos de sustitución escritos a mano con un resultado determinista del navegador o la API antes de entregar.
Pruebas unitarias para solvers de mecánica estudiantil
Genere casos conocidos de τ = F/A más rechazos deliberados de área cero para valores esperados de coding kata y fixtures de integración continua.
Preguntas técnicas
¿Qué ocurre cuando el área es cero?
El esfuerzo cortante no está definido cuando A = 0. Esta herramienta devuelve invalid_input en lugar de Infinity o NaN.