Calculadora de esfuerzo
Una fuerza de 1000 N sobre 0,0001 m², un centímetro cuadrado, da un esfuerzo de tracción de 10 MPa según σ = F/A, en pascales y en megapascales. Una fuerza negativa se marca como compresión. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Fuerza
- 1 000
- Área
- 0,0001
- Esfuerzo Pa
- 10 000 000
- Esfuerzo MPa
- 10
- Tipo
- tensile
El esfuerzo mecánico es la intensidad de la fuerza interna distribuida sobre una sección de un cuerpo sólido. En el modelo uniaxial más simple, el esfuerzo normal sigma iguala la fuerza axial aplicada F dividida por el área de sección A que soporta esa fuerza. Cuando la fuerza está en newtons y el área en metros cuadrados, el esfuerzo está en pascales; los ingenieros suelen informar el mismo valor en megapascales dividiendo entre un millón. Esta calculadora de esfuerzo acepta fuerza y área, rechaza un área nula que haría indefinida la razón, y devuelve resultados en pascales y megapascales más una clasificación de tracción, compresión o cero según el signo del esfuerzo.
Cómo se define y se calcula el esfuerzo mecánico
Parta de la definición de ingeniería del esfuerzo normal medio en un corte: sigma igual a F sobre A, donde F es la fuerza axial resultante que actúa por el centroide de la sección y A es el área de esa sección. La tracción es convencionalmente positiva cuando la fuerza tira del miembro; la compresión es negativa cuando la fuerza empuja el miembro. El cálculo en sí es una sola división tras validar ambas entradas como números finitos.
El área no debe ser cero porque dividir entre cero es indefinido en el modelo continuo de esfuerzo; un área que se anula implicaría intensidad infinita, que no es una salida de ingeniería útil. Quienes trabajen en otros sistemas de unidades deben convertir antes de llamar o después: la fórmula es coherente en unidades, pero las unidades etiquetadas asumen newtons y metros cuadrados para la interpretación SI de pascal y megapascal.
Qué se envía y qué se recibe
Envíe dos números finitos bajo los campos force y area. Ambos campos son obligatorios. Cuando el área es cero o está extremadamente cerca de cero, la petición falla con un mensaje de que el esfuerzo es indefinido para área de sección nula, de modo que los clientes puedan pedir un diámetro, espesor o sección de pared medidos en lugar de adivinar.
Comprobaciones clásicas de libro incluyen mil newtons sobre un centímetro cuadrado de área, que es cero coma cero cero cero uno metros cuadrados, dando diez megapascales de esfuerzo de tracción, y casos de compresión con fuerza negativa que mantienen la misma magnitud pero invierten la etiqueta kind. Mantenga fuerza y área en un sistema de unidades coherente para que el esfuerzo numérico sea significativo aunque ignore las etiquetas SI y convierta fuera de línea.
Dónde aparecen las calculadoras de esfuerzo en el trabajo real
Los cursos introductorios de resistencia de materiales asignan constantemente problemas de barras, varillas y pernos axiales que se reducen a sigma igual a F sobre A antes de cualquier paso de ley de Hooke o factor de seguridad. El diseño de máquinas y el dimensionado estructural comparan el esfuerzo de trabajo con el admisible o la resistencia de fluencia en megapascales, de modo que la salida dual Pa y MPa acorta el camino desde fuerza y tamaño de sección hasta una consulta de tabla.
Los flujos de calidad e inspección estiman el esfuerzo medio en fijaciones, soldaduras simplificadas a sección neta y probetas bajo máquinas de ensayo a tracción cuando solo se conocen la carga y el área de la muestra. Las macros de hojas de cálculo y los plugins CAD a menudo reimplementan la misma división con errores silenciosos de unidades; un único oráculo de confianza que devuelve ambas escalas y rechaza el área nula reduce errores de copiar y pegar entre equipos.
Si más adelante necesita esfuerzo cortante con torsión, esfuerzos principales, círculos de Mohr, deformación desde el módulo de Young o presión hidrostática de fluidos, trátelos como intenciones de búsqueda y páginas separadas en lugar de sobrecargar esta página de esfuerzo mecánico uniaxial.
Qué puede hacer con ella
Deberes de barras y pernos axiales
Calcule el esfuerzo normal medio a partir de la carga y la sección de varillas, barras y pernos para que estudiantes y autoevaluadores compartan una verdad de referencia en Pa y MPa.
Chequeos rápidos de diseño frente a tablas de fluencia
Convierta la fuerza de servicio y el área neta a MPa y compare con el esfuerzo admisible o de fluencia publicado antes de un trabajo detallado de elementos finitos.
Notas de ensayo a tracción e inspección
Convierta la carga de la máquina y el área de la probeta en lecturas de esfuerzo para informes de laboratorio, chequeos de fijaciones y pipelines simples de validación de cupones.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa esta calculadora de esfuerzo?
Esfuerzo normal (mecánico) medio σ = F/A. La fuerza F se divide por el área de sección A. Los resultados se informan en pascales y megapascales (Pa / 1 000 000).
¿Qué ocurre si el área es cero?
El esfuerzo es indefinido cuando el área de sección es cero; proporcione un área finita positiva (por ejemplo desde diámetro o espesor).
¿Qué unidades debo usar?
Use cualquier par coherente (por ejemplo N y m²). Convierta otros sistemas antes o después de la llamada.
¿El esfuerzo positivo significa tracción?
Sí bajo la convención usada aquí: la fuerza positiva produce esfuerzo de tracción (positivo); la fuerza negativa produce esfuerzo de compresión. Invierta el signo de la fuerza si su convención difiere.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
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/stress \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force":1000,"area":0.0001}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/stress", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force": 1000,
"area": 0.0001
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/sci/stress",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force": 1000,
"area": 0.0001
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/stress", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force":1000,"area":0.0001}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force":1000,"area":0.0001}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/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": 1000,
"area": 0.0001
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "sci.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.
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
Cómo se define y se calcula el esfuerzo mecánico
Esta herramienta falla la validación cuando el valor absoluto del área es efectivamente cero, con un mensaje invalid_input claro en lugar de devolver Infinity o NaN. Cuando fuerza y área usan unidades SI, stress_pa es el valor SI verdadero en pascales y stress_mpa es ese valor escalado por un millón para un informe compacto junto a tablas de fluencia de materiales. El pipeline es aritmética de coma flotante determinista sin llamadas de red, sin semillas aleatorias y sin marcas de tiempo de reloj, de modo que fuerza y área idénticas siempre producen el mismo JSON.
Qué se envía y qué se recibe
Campos ausentes, cadenas vacías, valores no numéricos, NaN e Infinity fallan con invalid_input y no se cobran. En éxito la respuesta hace eco de force y area limpios, stress_pa como F dividido por A, stress_mpa como stress_pa dividido por un millón, kind como tensile, compressive o zero, la cadena de fórmula sigma igual a F sobre A, method mechanical_stress, y un objeto units que documenta N, m al cuadrado, Pa y MPa cuando se permanece en SI. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen las calculadoras de esfuerzo en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor de parse puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.