Presion 1

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Presion 1

  1. 1. PRESIONEs una magnitud física escalar quemide la fuerza endirección perpendicular por unidad desuperficie, y sirve para caracterizarcómo se aplica una determinada fuerzaresultante sobre una superficie.En el S.I la presión se mide en unaunidad derivada que sedenomina pascal (Pa) que es equivalentea una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metrocuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgadacuadrada que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando enuna pulgada cuadrada.Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F demanera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:PRESION ATMOSFERICALa presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra. La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre; por el contrario, es muy difícil medirla, por lo menos, con cierta exactitud ya que tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente.
  2. 2. •EVANGELISTA TORRICELLI: (Faenza, actual Italia, 1608-Florencia, 1647)Físico y matemático italiano. Se atribuye a Evangelista Torricelli la invencióndel barómetro. Asimismo, sus aportaciones a la geometríafueron determinantes en el desarrollo del cálculo integral.Su tratado sobre mecánica De mutu (Acerca delmovimiento), logró impresionar a Galileo, en quien elpropio Torricelli se había inspirado a la hora de redactarla obra. En 1641 recibió una invitación para actuar comoasistente de un ya anciano Galileo en Florencia, durantelos que fueron los tres últimos meses de vida del célebreastrónomo de Pisa.PRESION HIDROSTATICA Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, lasfuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamenteperpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad dellíquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calculamediante la siguiente expresión:Donde, usando unidades del SI, es la presión hidrostática (en pascales). es la densidad del líquido (en kilogramos sobre metro cúbico). es la aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado).
  3. 3.  es la altura del fluido (en metros). Un líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior. es la presión atmosférica.• PRINCIPIO DE PASCALEl principio de Pascal aplica a todos los fluidos: tanto líquidos como gases.Además, resalta una diferencia importante entre los fluidos y los sólidos: unfluido es capaz de transmitir presión (sin que ésta se vea disminuida), mientrasque un sólido solamente puede transmitir una fuerza (sin que ésta se veadisminuida). Pero, a pesar de que este principio es válido para gases, un gas nopuede ser utilizado para una herramienta que funciona según el principio dePascal porque éstos son compresibles. Mucho del esfuerzo que se emplearía enoperar la herramienta se desperdiciaría en la compresión del gas.El gato hidráulico opera con base en principio de Pascal. Consiste, básicamente,de un contenedor conectado con dos tubos paralelos, abiertos al medioambiente, cuyas alturas son iguales, pero sus diámetros son diferentes. Elcontenedor se encuentra lleno de un aceite, cuyo nivel sube hasta un puntointermedio dentro de estos tubos. Gato hidráulico: Cuando se aplica una fuerza pequeña sobre el pistón T, se produce una fuerza grande en el pistón S
  4. 4. PRESION MANOMETRICASe llama presiónmanométrica a la diferenciaentre la presión absoluta oreal y la presión atmosférica.Se aplica tan solo en aquelloscasos en los que la presión essuperior a la presiónatmosférica, pues cuandoesta cantidad es negativa sellama presión de vacío.Muchos de los aparatosempleados para la medida depresiones utilizan la presiónatmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presiónreal o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presiónmanométrica.• MANOMETROLos manómetros son los instrumentos utilizadospara medir la presión de fluidos (líquidos y gases). Lo común es que ellosdeterminen el valor de la presión relativa, aunque pueden construirse tambiénpara medir presiones absolutas.Todos los manómetros tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuandoson sometidos a la presión, este cambio se manifiesta en una escala o pantallacalibrada directamente en las unidades de presión correspondientes.Cuando el aparato de medición sirve para medir presiones que cambian muyrápidamente con el tiempo como por ejemplo, dentro del cilindro del motor decombustión interna, recibe el nombre de transductor (que no será tratadoaquí), reservándose el nombre de manómetro para aquellos que miden presionesestáticas o de cambio lento.Hay muchas maneras de convertir los valores de presión en otra magnitudcambiante que pueda convertirse en el movimiento de una aguja indicadora o enun número en una pantalla digital pero los mas comunes son:
  5. 5. Manómetros de tubo U Manómetros de tubo de Bourdon Manómetros de fuelle PRESION ABSOLUTASe conoce como presión absoluta a la presión real
  6. 6. que se ejerce sobre un punto dado. El concepto está vinculado a la presiónatmosférica y la presión manométrica.La presión atmosférica es el peso ejercido por el aire en cualquier punto de laatmósfera (la capa de gases que rodea al planeta). Dicha presión varía enla Tierra de acuerdo a la altitud: a mayor altitud, menor presión atmosférica.La presión manométrica, en cambio, es aquella que produce un medio distinto alde la presión atmosférica (por ejemplo, la ejercida por el gas de un refresco ogaseosa sobre la botella).Estos dos conceptos nos permiten retomar la idea de presión absoluta, que secalcula en una determinada superficie a partir de la sumatoria de la presiónatmosférica y la presión manométrica. Si nos referimos a una botella de CocaCola, la presión absoluta a la que está sometida su botella es la igual a la sumade la presión atmosférica (externa al envase) y la presión manométrica(interna, por la acción de las moléculas del gas de la bebida).Si nos sumergimos, por ejemplo 25 metros, la presión habrá aumentado 2,5atmósferas. La presión a una profundidad de 25 metros habrá aumentado 2,5atmósferas. Pero no debemos olvidar que cuando estábamos en la superficie alnivel del mar, la presión no era cero, sino que era de una atmósfera (presión dela columna de aire a nivel del mar). Por tanto, la presión a la que está sometidoel buzo a la profundidad de 25 metros es de 3,5 atmosferas. Es decir, lapresión atmosférica (1 atmósfera) más las 2,5 atmósferas de incremento depresión debidas a laprofundidad alcanzada de25 metros.Así pues:Presión Absoluta = PresiónAtmosférica + PresiónHidrostáticaQue para inmersiones en elmar se convertirá en:Presión Absoluta = 1 +Presión HidrostáticaPero esta última relación
  7. 7. no es válida para inmersiones en alta montaña donde la presión atmosféricapuede variar susceptiblemente.• JOSEPH BRAMAH: El mecánico e inventor británico Joseph Bramah nació el13 de abril de 1748 en Stainborough. Hijo de un granjero, fue el segundo decinco hermanos.El invento más importante de Bramah fue la prensa hidráulica. Esta prensapermite aplicar gran presión para dar forma a los materiales metálicos,aplicando el principio de Pascal.Consta de dos tubos paralelos de distinto diámetro, llenos de fluido y cerradospor dos pistones. Una fuerza reducida aplicada al pequeño se transmite através del fluido y se transforma en otra mayor sobre el pistón grande.

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