Calcolatore
Come funziona
La pressione di contatto è la forza normale per unità di area: P = F/A. La scelta dell'area effettiva è cruciale — una persona in stazione eretta su un piede (150 cm²) esercita ~50 kPa, la stessa persona su un tacco a stiletto (1 cm²) supera 7 MPa (1400×). Il tool offre preset di aree tipiche e modalità "peso da massa" (F = m·g) per casi standard. Verdict qualitativo per fasce di ordine di grandezza: NON è verifica strutturale, le tensioni ammissibili della superficie ricevente vanno verificate con i kernel dedicati secondo NTC 2018 / Eurocodici.
Presupposti e condizioni
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Forza applicata perpendicolarmente alla superficie e uniformemente distribuita.
- Superficie piana rigida (nessuna deformazione elastica).
- Area di contatto effettiva nota (per superfici reali può essere molto minore dell'area apparente).
- In modalità "peso da massa": la forza è il peso in caduta libera F = m·g con g = 9.80665 m/s² (nessuna accelerazione dinamica).
Il calcolo è valido quando: Forza applicata perpendicolarmente alla superficie e uniformemente distribuita.; Superficie piana rigida (nessuna deformazione elastica).; Area di contatto effettiva nota (per superfici reali può essere molto minore dell'area apparente).; In modalità "peso da massa": la forza è il peso in caduta libera F = m·g con g = 9.80665 m/s² (nessuna accelerazione dinamica)..
Il risultato ha carattere indicativo. Verificare con le norme applicabili e un professionista abilitato prima di applicarlo a un progetto reale.
Tutti gli input e output sono in unità SI. Convertire eventuali valori in altre unità prima di inserirli nel calcolatore.
Limiti di applicabilità
Il calcolo non è applicabile nei seguenti casi:
- NON applicabile a pressioni di contatto tra corpi deformabili (serve teoria di Hertz per cuscinetti, ruote, contatti rolanti).
- NON è verifica strutturale del piano di appoggio: per portata pavimenti / scaffalature / solai serve confronto con tensione ammissibile (SLU/MTA) del materiale (c.a., acciaio, legno) secondo NTC 2018 / Eurocodici.
- NON modella dinamica (impatto, urto, vibrazione): la pressione dinamica può essere 3–10× quella statica.
- Quando NON usarlo: (a) verifica portanza terreno (serve geotecnica Terzaghi/Meyerhof), (b) dimensionamento cuscinetti/ruote (Hertz), (c) pressione di contatto ergonomica su tessuti (serve letteratura biomeccanica, soglie 30–80 kPa su pelle), (d) pressione fluidi (statica o dinamica serve Bernoulli/Stokes), (e) DVR MMC (serve indice_sollevamento_semplificato + ISO 11228-1).
- Le fasce di verdict (bassa < 10 kPa, media 10–100 kPa, alta 100 kPa–10 MPa, molto alta > 10 MPa) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool per orientamento: NON sono valori normativi e non sostituiscono le tensioni ammissibili del materiale che riceve il carico.
Norme di riferimento
- ISO 80000-4 (Grandezze e unità: meccanica)
- EN 1991-1-1 (Eurocodice 1: azioni sulle strutture — valori caratteristici pressioni concentrate)
Fonte della formula: P = F / A. Definizione meccanica della pressione (forza per unità d'area). ISO 80000-4.
Esempi applicativi
L1 persona 80 kg su un piede (calzatura)
Stazione eretta su un piede: F = 80 × 9.80665 ≈ 785 N, A ≈ 150 cm². P ≈ 52.3 kPa, fascia media.
L2 donna 55 kg su tacco a stiletto
Passo dinamico con peso su un tacco: F = 55 × g ≈ 539 N, A ≈ 1 cm² = 1e-4 m². P ≈ 5.4 MPa, fascia alta.
L2 scaffale 500 kg su 4 piedini (calcolo per piedino)
Scaffale da 500 kg distribuito su 4 piedini 5×5 cm: F per piedino = 500/4 × g ≈ 1226 N, A = 25 cm². P ≈ 491 kPa, fascia alta (verificare portanza pavimento).
L3 ergonomia: pressione dito su pulsante 5 N
Pressione esercitata con il polpastrello (~1 cm²) per azionare un pulsante: F = 5 N. P ≈ 50 kPa, fascia media (tipico soglia di comfort ergonomico).
Borderline — area personalizzata = 0
Caso-limite: area nulla su preset custom. Calcolo bloccato.
Domande frequenti
Cosa calcola il Pressione su Superficie — stima P = F/A con preset?
Stima la pressione di contatto P = F/A esercitata da una forza normale su una superficie piana rigida. Preset superficie (calzatura, pneumatico, piedino scaffale, polpastrello) e modalità input (forza diretta in N o massa × g). Verdict qualitativo con fasce di ordine di grandezza (bassa/media/alta pressione di contatto). È stima informativa: NON è verifica strutturale, NON è calcolo di tensione ammissibile della superficie portante. La pressione di contatto è la forza normale per unità di area: P = F/A. La scelta dell'area effettiva è cruciale — una persona in stazione eretta su un piede (150 cm²) esercita ~50 kPa, la stessa persona su un tacco a stiletto (1 cm²) supera 7 MPa (1400×). Il tool offre preset di aree tipiche e modalità "peso da massa" (F = m·g) per casi standard. Verdict qualitativo per fasce di ordine di grandezza: NON è verifica strutturale, le tensioni ammissibili della superficie ricevente vanno verificate con i kernel dedicati secondo NTC 2018 / Eurocodici.
Quando è valido questo calcolo?
Il calcolo è valido nelle seguenti condizioni: Forza applicata perpendicolarmente alla superficie e uniformemente distribuita.; Superficie piana rigida (nessuna deformazione elastica).; Area di contatto effettiva nota (per superfici reali può essere molto minore dell'area apparente).; In modalità "peso da massa": la forza è il peso in caduta libera F = m·g con g = 9.80665 m/s² (nessuna accelerazione dinamica)..
Quando questo calcolo non è appropriato?
NON applicabile a pressioni di contatto tra corpi deformabili (serve teoria di Hertz per cuscinetti, ruote, contatti rolanti). NON è verifica strutturale del piano di appoggio: per portata pavimenti / scaffalature / solai serve confronto con tensione ammissibile (SLU/MTA) del materiale (c.a., acciaio, legno) secondo NTC 2018 / Eurocodici. NON modella dinamica (impatto, urto, vibrazione): la pressione dinamica può essere 3–10× quella statica. Quando NON usarlo: (a) verifica portanza terreno (serve geotecnica Terzaghi/Meyerhof), (b) dimensionamento cuscinetti/ruote (Hertz), (c) pressione di contatto ergonomica su tessuti (serve letteratura biomeccanica, soglie 30–80 kPa su pelle), (d) pressione fluidi (statica o dinamica serve Bernoulli/Stokes), (e) DVR MMC (serve indice_sollevamento_semplificato + ISO 11228-1). Le fasce di verdict (bassa < 10 kPa, media 10–100 kPa, alta 100 kPa–10 MPa, molto alta > 10 MPa) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool per orientamento: NON sono valori normativi e non sostituiscono le tensioni ammissibili del materiale che riceve il carico.
Quale precisione ha il risultato?
Questo è un calcolo semplificato: Calcolo di stima della pressione di contatto. Non include: elasticità/deformabilità superfici (Hertz), distribuzione non uniforme, effetti dinamici, verifica del materiale portante, normative strutturali. Per dimensionamento strutturale serve kernel dedicati (verifica_tensione_ammissibile, NTC 2018).. Per applicazioni che richiedono maggiore precisione, adottare i metodi normativi completi indicati nelle fonti.
Qual è la fonte della formula?
P = F / A. Definizione meccanica della pressione (forza per unità d'area). ISO 80000-4. Norme di riferimento: ISO 80000-4 (Grandezze e unità: meccanica), EN 1991-1-1 (Eurocodice 1: azioni sulle strutture — valori caratteristici pressioni concentrate).
Qual è il parametro che influenza di più il risultato?
La variabile "Preset superficie di contatto" è il parametro più influente: una variazione del 10% su questo input produce una variazione di circa il 100% su "Forza applicata F (N)".
Come varia il risultato in condizioni diverse dal riferimento?
Confronto tra "Condizioni di riferimento" e "L2 donna 55 kg su tacco a stiletto": Forza applicata F (N) [N]: diminuisce del 31.3% (da 784.532 a 539.366). Area A (m²) [m²]: diminuisce del 99.3% (da 0.015 a 0.000). Pressione P (Pa) [Pa]: aumenta del 10212.5% (da 52302.133 a 5393657.500). Pressione P (kPa) [kPa]: aumenta del 10212.5% (da 52.302 a 5393.657). Pressione P (bar) [bar]: aumenta del 10212.5% (da 0.523 a 53.937). Fascia intensità (0–3) [-]: aumenta del 100.0% (da 1.000 a 2.000).
Approfondimento tecnico
Cos'è questo calcolo
Stima la pressione di contatto P = F/A esercitata da una forza normale su una superficie piana rigida. Preset superficie (calzatura, pneumatico, piedino scaffale, polpastrello) e modalità input (forza diretta in N o massa × g). Verdict qualitativo con fasce di ordine di grandezza (bassa/media/alta pressione di contatto). È stima informativa: NON è verifica strutturale, NON è calcolo di tensione ammissibile della superficie portante. La pressione di contatto è la forza normale per unità di area: P = F/A. La scelta dell'area effettiva è cruciale — una persona in stazione eretta su un piede (150 cm²) esercita ~50 kPa, la stessa persona su un tacco a stiletto (1 cm²) supera 7 MPa (1400×). Il tool offre preset di aree tipiche e modalità "peso da massa" (F = m·g) per casi standard. Verdict qualitativo per fasce di ordine di grandezza: NON è verifica strutturale, le tensioni ammissibili della superficie ricevente vanno verificate con i kernel dedicati secondo NTC 2018 / Eurocodici.
Formula
P = F / A
F = m · g (modalità "peso da massa", g = 9.80665 m/s²)
Conversioni: 1 kPa = 1000 Pa · 1 bar = 100 000 Pa · 1 MPa = 10⁶ Pa
La pressione di contatto è la forza normale per unità di area: P = F/A. La scelta dell'area effettiva è cruciale — una persona in stazione eretta su un piede (150 cm²) esercita ~50 kPa, la stessa persona su un tacco a stiletto (1 cm²) supera 7 MPa (1400×). Il tool offre preset di aree tipiche e modalità "peso da massa" (F = m·g) per casi standard. Verdict qualitativo per fasce di ordine di grandezza: NON è verifica strutturale, le tensioni ammissibili della superficie ricevente vanno verificate con i kernel dedicati secondo NTC 2018 / Eurocodici.
Condizioni di validità
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Forza applicata perpendicolarmente alla superficie e uniformemente distribuita.
- Superficie piana rigida (nessuna deformazione elastica).
- Area di contatto effettiva nota (per superfici reali può essere molto minore dell'area apparente).
- In modalità "peso da massa": la forza è il peso in caduta libera F = m·g con g = 9.80665 m/s² (nessuna accelerazione dinamica).
Sensibilità del risultato
Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:
- Preset superficie di contatto [-]: sensibilità superlineare su "Forza applicata F (N)" (inversamente proporzionale, elasticità -10.00).
- Massa m (kg) [kg]: sensibilità lineare su "Forza applicata F (N)" (proporzionale, elasticità 1.00).
Quando questo calcolo non si applica
- NON applicabile a pressioni di contatto tra corpi deformabili (serve teoria di Hertz per cuscinetti, ruote, contatti rolanti).
- NON è verifica strutturale del piano di appoggio: per portata pavimenti / scaffalature / solai serve confronto con tensione ammissibile (SLU/MTA) del materiale (c.a., acciaio, legno) secondo NTC 2018 / Eurocodici.
- NON modella dinamica (impatto, urto, vibrazione): la pressione dinamica può essere 3–10× quella statica.
- Quando NON usarlo: (a) verifica portanza terreno (serve geotecnica Terzaghi/Meyerhof), (b) dimensionamento cuscinetti/ruote (Hertz), (c) pressione di contatto ergonomica su tessuti (serve letteratura biomeccanica, soglie 30–80 kPa su pelle), (d) pressione fluidi (statica o dinamica serve Bernoulli/Stokes), (e) DVR MMC (serve indice_sollevamento_semplificato + ISO 11228-1).
- Le fasce di verdict (bassa < 10 kPa, media 10–100 kPa, alta 100 kPa–10 MPa, molto alta > 10 MPa) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool per orientamento: NON sono valori normativi e non sostituiscono le tensioni ammissibili del materiale che riceve il carico.
Note tecniche
- Conversioni unità pressione: 1 kPa = 10³ Pa · 1 bar = 10⁵ Pa · 1 atm ≈ 1.013 bar · 1 MPa = 10⁶ Pa · 1 N/mm² = 1 MPa.
- Ordini di grandezza pressione di contatto: pneumatico auto ~250 kPa · pressione plantare a piede piatto 50 kPa · tacco a stiletto 7 MPa · morso umano ~50 MPa · perforazione chiodo in legno ~100 MPa.
- Attenzione all'area EFFETTIVA vs apparente: un oggetto appoggiato su 4 punti ha area totale 4 × area_singolo_punto, non area_base_oggetto.
- Quando NON usarlo: (a) portanza terreno (serve geotecnica), (b) contatto rolante cuscinetti/ruote (Hertz), (c) pressione ergonomica su tessuti umani (serve letteratura biomeccanica, es. soglie decubito 30 mmHg ≈ 4 kPa su pelle prolungata), (d) fluidi pressurizzati (Bernoulli), (e) DVR movimentazione (indice_sollevamento_semplificato).
- Passo successivo per verifica portanza: confrontare P con f_cd del CLS (~15 MPa per C25/30 in compressione), f_yd dell'acciaio S235 (~223.8 MPa per traz./compressione SLU), o valori ammissibili materiale portante. Il kernel verifica_tensione_ammissibile (batch B9) è lo strumento dedicato.
Analisi tecnica
Metodo: La pressione di contatto è la forza normale per unità di area: P = F/A. La scelta dell'area effettiva è cruciale — una persona in stazione eretta su un piede (150 cm²) esercita ~50 kPa, la stessa persona su un tacco a stiletto (1 cm²) supera 7 MPa (1400×). Il tool offre preset di aree tipiche e modalità "peso da massa" (F = m·g) per casi standard. Verdict qualitativo per fasce di ordine di grandezza: NON è verifica strutturale, le tensioni ammissibili della superficie ricevente vanno verificate con i kernel dedicati secondo NTC 2018 / Eurocodici.
Risultato di riferimento: Forza applicata F (N): 784.532 N, Area A (m²): 0.015 m².
Attenzione: Calcolo di stima della pressione di contatto. Non include: elasticità/deformabilità superfici (Hertz), distribuzione non uniforme, effetti dinamici, verifica del materiale portante, normative strutturali. Per dimensionamento strutturale serve kernel dedicati (verifica_tensione_ammissibile, NTC 2018).
Analisi di sensibilità
Elasticità: variazione percentuale dell'output rispetto alla variazione percentuale dell'input (1.0 = lineare).
| Input | Output principale | Elasticità | Tipo relazione |
|---|---|---|---|
| Preset superficie di contatto [-] | Forza applicata F (N) | -10.00 | superlineare |
| Massa m (kg) [kg] | Forza applicata F (N) | 1.00 | lineare |
| Forza F (N) [N] | Forza applicata F (N) | 0.00 | trascurabile |
| Area A (m²) [m²] | Forza applicata F (N) | 0.00 | trascurabile |
Nota: Il risultato è particolarmente sensibile a "Preset superficie di contatto" [-]: una variazione del 10% produce circa il 100% di variazione su "Forza applicata F (N)".
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