Dos masas, dos multiplicadores: kilogramo-fuerza a poundals
Qué separa a las dos unidades
Las dos unidades arrancan de una masa y le hacen después una pregunta distinta. El kilogramo-fuerza multiplica un kilogramo por la aceleración que le impone la gravedad; el poundal multiplica una libra por un pie por segundo al cuadrado, una cifra elegida por comodidad aritmética y no observada en ningún lugar de la naturaleza. Las dos se sitúan por tanto en lados opuestos de una escisión que recorrió la mecánica del siglo XIX, y el factor que las une, 70,9316, es el registro de ese desacuerdo y no una propiedad de ningún objeto concreto.
Gravitatorio contra absoluto
Una unidad gravitatoria resulta cómoda en la superficie del planeta donde se definió, porque una carga puede describirse por la masa que la produce: una caja de veinte kilogramos, un palé de dos toneladas. Una unidad absoluta se define solo con masa, longitud y tiempo, así que significa lo mismo en un barco, en un laboratorio o en órbita. Los ingenieros victorianos preferían la primera por familiar y los físicos la segunda por coherente, y el poundal es lo que produjeron los físicos para la medida imperial.
Tabla de conversión de kilogramo-fuerza a poundals
Cargas en ambas unidades, con la columna de los poundals mostrando el aspecto de una unidad construida sobre un pie por segundo al cuadrado junto a otra construida sobre la gravedad estándar.
| Kilogramo-fuerza (kgf) | Poundal (pdl) |
|---|---|
| 1 | 70.931635284 |
| 10 | 709.31635284 |
| 25 | 1773.2908821 |
| 50 | 3546.5817642 |
| 100 | 7093.1635284 |
| 1000 | 70931.635284 |
Dos masas, dos aceleraciones
El poundal es lo que sale cuando se deja la gravedad fuera de la definición. Toma una libra, aplícale una aceleración de un pie por segundo al cuadrado y la fuerza es un poundal: sin gravedad estándar y sin referencia a ningún punto concreto de la superficie terrestre. El kilogramo-fuerza recorre el camino contrario y mete la aceleración estándar dentro de la propia unidad. Divide una entre otra y las dos masas aportan su relación mientras las dos aceleraciones aportan la suya.
Un factor cerca de setenta, no de treinta y dos
Aquí se combinan dos números conocidos. La relación entre kilogramo y libra es 2,20462 y la de la gravedad estándar con un pie por segundo al cuadrado es 32,174; multiplícalos y sale 70,9316, que es la conversión entera. Tener presente esa separación es una buena manera de recordar qué constante pertenece a cada par de unidades, y de evitar que 32,174 se aplique donde no pinta nada.
Preguntas frecuentes
¿En qué se diferencia el poundal de la libra-fuerza?
La libra-fuerza es el peso de una libra bajo la gravedad estándar; el poundal es la fuerza que acelera una libra a razón de un pie por segundo al cuadrado. La misma masa, dos aceleraciones y un factor de 32,174 entre los resultados. Solo una de las dos está definida sin tomar prestado un número del planeta.
¿Por qué iba alguien a usar una unidad construida sobre un pie por segundo al cuadrado?
Porque mantiene fuerza, masa y aceleración en un conjunto coherente y sin constantes escondidas. En un cálculo basado en el poundal, la fuerza es igual a la masa por la aceleración y no aparece nada más en la fórmula, que es exactamente lo que hace el SI con el newton y el kilogramo. La versión con libra-fuerza obliga a insertar la gravedad en cada paso.
¿Se sigue usando el poundal en algún sitio?
Rara vez. Sobrevive en manuales antiguos, en cierta bibliografía aeronáutica y de ingeniería civil escrita antes de la metrificación, y en problemas planteados para demostrar la idea de unidad coherente. La práctica imperial moderna usa la libra-fuerza y acepta la constante gravitatoria sentada en las ecuaciones.
¿Cómo se compara el lado métrico de la familia?
El kilogramo-fuerza es la unidad gravitatoria métrica y el newton su equivalente absoluto, y ocupan exactamente la misma relación que la libra-fuerza y el poundal en la medida imperial. El newton ganó esa discusión de forma definitiva, así que la práctica métrica no arrastra ninguna escisión viva, mientras que la imperial mantuvo las dos unidades en circulación.
¿Qué número uso para una carga dada en poundals?
Divide entre 70,9316 para llegar al kilogramo-fuerza. Mil poundals son 14,0981 kilogramo-fuerza, y catorce kilogramo-fuerza es un saco de patatas, que es la forma más rápida de ver que el poundal es una unidad pequeña y el kilogramo-fuerza una grande.