Física Electivo
|
FLUIDOS II
TEMAS 1. Presión
Para determinar la presión ejercida por un cuerpo se utiliza la siguiente fórmula: Presión = Fuerza Perpendicular Las unidades más utilizadas para medir la presión, según los sistemas de unidades, son las siguientes:
Mira cómo cambia la presión ejercida por un elefante cuando cambia la superficie de apoyo.
Presión atmosférica (Po) El aire, como cualquier otra sustancia cercana a la Tierra, es atraído por ella; es decir, tiene peso. Debido a esto, la capa atmosférica que envuelve la Tierra y que alcanza una altura de decenas de kilómetros ejerce una presión sobre los cuerpos sumergidos en ella. Esta presión se denomina “presión atmosférica”. En pocas palabras, podemos definirla como sigue: Presión que ejerce el aire que forma la atmósfera sobre todos los cuerpos y la superficie. Para determinar la presión atmosférica se utiliza la siguiente fórmula: Po = Peso columna de aire = m · g = Densidad · vol · g Finalmente, se tiene: Po = D · h · g
Parámetros que depende la presión atmosférica. Unidades par medir la Presión atmosférica (Po) Las unidades más utilizadas para medir la presión atmosférica, según los sistemas de unidades, son las siguientes
1 Pascal = 10 barias Medidas realizadas a nivel del mar. Relación entre algunas unidades de presión Aquí te presentamos algunas equivalencias que te pueden resultar útiles.
Presión ejercida por un líquido Esta presión se debe al peso de una columna de líquido sobre una determinada superficie.
A cierta profundidad, un líquido ejerce la misma presión contra cualquier superficie. Presión debida al Líquido = D · h · g = g · h
D= Densidad del líquido.
h = Profundidad a la que se desea medir la presión. g = Aceleración de gravedad. g = Peso específico. 
El físico italiano Evangelista Torricelli fue el primero en comprobar la existencia de la presión atmosférica y logró medir su valor con un aparato llamado barómetro de Torricelli. De acuerdo a sus resultados, 1 [atm] = 76 [cm Hg] . La presión de la atmósfera es de 76 [cm Hg] sólo al nivel del mar y disminuye a medida que aumentamos en altura. El experimento realizado por Torricelli consiste en un tubo de vidrio, de longitud superior a 76 cm y cerrado por un extremo, que se llena de mercurio y se invierte sobre un recipiente también con mercurio. El mercurio del tubo desciende hasta una altura aproximada de 76 cm.
Barómetro Es el instrumento que permite medir la presión atmosférica.
Ecuación fundamental de la hidrostática Para calcular la presión que experimenta un cuerpo que está sumergido a una profundidad h, se debe sumar la presión atmosférica a la presión que ejerce el fluido sobre el cuerpo. Según lo anterior, se tiene la siguiente ecuación para la presión: Presión = Presión atmosférica + D · g · h
Donde
Es importante recordar que: Por cada 10 [m] que bajamos en el agua la Patm aumenta 1[atm]. Presión sobre el nivel del mar Para calcular la presión que experimenta un cuerpo que se encuentra sobre el nivel del mar, a una altura h, se debe realizar considerando las siguientes observaciones: debido a que la presión atmosférica va desde el nivel del mar hasta el final de atmósfera, y el cuerpo al que se desea calcular la presión esta más arriba del nivel del mar, se resta a la presión atmosférica, la presión a la altura en que se encuentra el cuerpo en estudio. Por lo tanto, se tiene la siguiente ecuación para la presión: Presión = Presión atmosférica - D · g · h
Donde D= Densidad del aire.
Vasos comunicantes Instrumento compuesto por varios depósitos de forma distinta comunicados en su parte inferior por una base común. Si se vierte un líquido en su interior, alcanza la misma altura en cada uno. Simultáneamente, a la misma profundidad, el líquido registra igual presión.
Vasos comunicantes con líquidos diferentes Con líquidos diferentes, las alturas de los niveles son inversamente proporcionales a los pesos específicos. A mayor peso específico, menor altura y viceversa.
h1 y h2 alturas respectivas. g1 y g2 pesos específicos respectivos. Principio de Pascal La presión que se ejerce sobre un punto de un fluido se transmite íntegramente y con la misma intensidad en todas direcciones.
Algunas aplicaciones del principio de Pascal Entre las aplicaciones, tenemos: los frenos hidráulicos, elevadores hidráulicos y la prensa hidráulica. Esta última se puede utilizar como un verdadero multiplicador de fuerza.
En la prensa hidráulica, tal como muestra la figura, se puede determinar una fórmula igualando las presiones, la cual relaciona las fuerzas y las áreas donde se aplica dicha fuerza. Luego, se tiene: F1 = A1 Donde F1 y F2 fuerzas respectivas. Síntesis de la clase Aquí encontrarás una síntesis de la clase, utilízala como método de repaso de lo aprendido en esta sesión.
|
||
| CEPECH S.A. www.cepech.cl - Agustinas 1447 - Fono: 600 4635500 - Santiago - Chile |
No hay comentarios:
Publicar un comentario