PRESIÓN
Definición
- La presión es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie y sirve para determinar la presión sobre una área que se mide en una unidad de medida que se denomina pascal que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente sobre un área de un metro cuadrado (m²)
¿Quién era Pascal?
Blaise Pascal fue un matemático, físico, inventor, filósofo y escritor francés del siglo XVII. Nació el 19 de junio de 1623 en Clermont-Ferrand, Francia, y falleció el 19 de agosto de 1662 en París. Pascal hizo contribuciones significativas en diversos campos, como las matemáticas, la física y la filosofía.
En matemáticas, es conocido por el triángulo de Pascal, un patrón numérico que se utiliza en álgebra y combinatoria. También trabajó en geometría proyectiva y probabilidades. En física, contribuyó a la teoría de los fluidos y la presión, formulando el principio de Pascal. Además, diseñó una de las primeras calculadoras mecánicas, conocida como la "máquina aritmética" o "pascalina".
Figura 1
¿Que es un pascal?
Es una unidad de medida de presión (Pa) y equivale a un Newton por metro cuadrado (N/m²)
¿Por qué flotan los barcos?
los barcos flotan por la flotabilidad y su diseño cuando caen al agua el peso y el volumen y la gravedad hace que se empuje hacia abajo o "fuerza de peso" pero el agua su volumen y masa son mayor que la del barco hace que lo empuja hacia arriba "fuerza de empuje" como si fueran dos imanes opuestos que se repelen.
¿Quién fue Arquímedes ?
- Fue un físico , ingeniero , inventor ,astrónomo y matemático griego y fue considerado padre de la hidrostática
¿Qué es new/m2?
Es un pascal que es la unidad de presión
¿Qué hizo Arquímedes ?
- El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta una fuerza hacia arriba equivalente al peso del volumen desalojado se debe a la ley base de la náutica, esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático que se mide en Newtons el empuje también depende de varios factores como por ejemplo la densidad del volumen del cuerpo y de la gravedad hay existente
Figura 2
¿Por qué flotan los barcos?
los barcos flotan por la flotabilidad y su diseño cuando caen al agua el peso y el volumen y la gravedad hace que se empuje hacia abajo o "fuerza de peso" pero el agua su volumen y masa son mayor que la del barco hace que lo empuja hacia arriba "fuerza de empuje".
¿Qué es la fuerza de empuje?
La fuerza de empuje es una fuerza opuesta que aparece cuando se sumerge un cuerpo en un fluido. El módulo de esta viene dado por el peso del volumen del líquido desalojado de la parte total o parcial del cuerpo sumergido.
¿Por que vuelvan los aviones?
porque cuando un avión se eleva las alas apuntan hacia arriba entonces el viento inferior encuentra un obstáculo las propias alas que están frenando el avión hace que su presión aumenté y produce una fuerza opuesta que impulsa el avión hacia arriba. hay cuatro fuerzas que actúan cuando un avión esta en el aire las cuales son: peso, sustentación, empuje, resistencia.
Unidades de medida
Tiempo:Segundo (s)Minuto (min)Hora (h)Día (d)Presión:
Pascal (Pa)Bar (bar)Atmósfera (atm)
PSI a BAR
Debemos conocer la siguiente equivalencia: 1 bar = 14,503773773 psi o dicho de otro modo, 1 psi = 0,06894757293178 bar. Conociendo esta información podemos elaborar las siguientes fórmulas matemáticas para facilitar la conversión: Presión (bar) = Presión (psi) x 0,06894757293178 y Presión (psi) = Presión (bar) x 14,503773773. Básicamente con estas dos expresiones podremos pasar de una unidad a otra con cualquier valor numérico que queramos.
- Fluidos
- Fluidos líquidos:
- El término fluidos se utiliza para denominar a toda materia compuesta por moléculas que se atraen entre sí a través de una fuerza de atracción muy débil, lo que impide que puedan mantener una forma determinada y estable, diferenciándolos de las materias sólidas que sí tienen dicha propiedad. Unos ejemplos son
- Leche
- Agua
- Gasolina
- Fluidos newtonianos:
- Son los que tienen viscosidad constante, sin variar según la fuerza que se les aplique. Las leyes mecánicas de Newton explican el comportamiento de este tipo de fluidos.
- Fluidos no newtonianos:
- No poseen viscosidad única, ya que dependen de la fuerza que se ejerza sobre ellos, así como también de los cambios de temperatura, por lo que pueden ser un intermedio entre fluido y sólido
- Densidad
La densidad es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen y puede utilizarse en términos absolutos o relativos.
¿Qué es masa?
La es la cantidad de materia que posee un cuerpo, la unidad de medida que se utiliza es en kilogramos (kg) , la masa no depende de la ubicación del objeto ni dela fuerza de la gravedad es decir el volumen es igual aquí que en otra parte del universo
¿Qué es el peso?
En física, el "peso" se refiere a la fuerza con la que la gravedad atrae un objeto hacia el centro de la Tierra (u otro cuerpo celeste)
Diferencia entre Peso y Masa
La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo y el peso es la acción que ejerce la fuerza de gravedad sobre el cuerpo es en kilogramos (kg)
¿Qué es volumen?
volumen es el espacio que ocupa en el universo se mide en m3
Tabla de densidades
Presión Hidrostática
¿Que es presión Hidrostática?
La presión hidrostática es la presión que ejerce un fluido en reposo sobre un punto o un cuerpo sumergido en él. La presión hidrostática depende de la densidad del fluido, de la gravedad y de la profundidad a la que se encuentra el punto o el cuerpo.
Es un principio basado en la conservación de la energía
Formula para halla la presión
donde ρ es la densidad del fluido
la g es la gravedad
la h es la altura (profundidad)
Figura 6
PRESION HIDRAULICA
Blaise Pascal (1623-1662) estableció que toda presión aplicada a un fluido contenido en un recipiente se transmite, sin reducción, a todos los puntos del fluido y también a las paredes del recipiente
La presión se define como fuerza por unidad de área (P = F/S). Si se intenta empujar un fluido en un sistema abierto, el fluido fluye. En cambio, si se hace en un espacio cerrado no fluye, por lo tanto, la presión aumenta más fácilmente con una fuerza inferior.
Formulas
F1/A1=F2/A2
De ahí surge la sorprendente presión hidráulica que es la energía generada por un par de pistones dónde se paliza una fuerza ligera y esta genera una mayor. Este fenómeno se conoce mediante el principio Pascal que fue establecido por el físico y matemático, Blaise Pascal (1623-1662) que demostró mediante varios experimentos que era posible ejercer una fuerza mayor solo aplicando una fuerza mínima.
Presión atmosférica
¿Qué es la presión atmosférica?
La presión atmosférica o presión barométrica es la fuerza que ejerce la columna de aire de la atmósfera sobre la superficie terrestre en un punto determinado.
Esta fuerza es inversamente proporcional a la altitud. Cuando mayor es la altitud, menor en la presión atmosférica, y cuando menor es la altitud, mayor es la presión atmosférica.
La mayor presión atmosférica es la que se produce al nivel del mar. Por ende, esta medida se toma como referencia de la presión atmosférica normal.
- Datos curiosos
- Tan grande es la presión atmosférica a nivel del mar, que un escritorio de 2 m soporta un peso de 2 toneladas (claro está que la fuerza es ejercida por el aire desde arriba y desde abajo). ..
- La energía liberada por un huracán podría proveer de luz a todo EE.UU. durante seis meses.
¿Quién fue Torricelli?
Evangelista Torricelli fue un físico y matemático italiano del siglo XVII. Nació el 15 de octubre de 1608 y falleció el 25 de octubre de 1647. Torricelli es conocido principalmente por inventar el barómetro y por sus contribuciones al campo de la hidrodinámica. Fue discípulo de Galileo Galilei y su trabajo en la presión atmosférica, demostrando que el espacio vacío podría existir, tuvo un impacto significativo en la comprensión de la física en esa época. La unidad de presión "torr" se nombró en su honor.
Figura 9.1
Experimento de Torricelli
El experimento consistió en llenar un tubo de vidrio largo y delgado con mercurio y luego voltear el tubo boca abajo en un recipiente abierto también lleno de mercurio. Al hacerlo, se formó un espacio vacío en la parte superior del tubo, y se observó que la columna de mercurio en el tubo no se vació completamente, sino que se mantuvo a una cierta altura.
.png)
Torricelli concluyó que la columna de mercurio en el tubo estaba sostenida por la presión atmosférica externa. Este experimento condujo a la invención del barómetro, un dispositivo para medir la presión atmosférica, y contribuyó significativamente al entendimiento de la atmósfera y la presión del aire.
¿Qué es un barómetro?
Un barómetro es un instrumento de medición que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Uno de los barómetros más conocidos son los de mercurio.
Los barómetros y los altímetros de presión (el tipo más básico y común de altímetro) son esencialmente el mismo instrumento, pero se utilizan con fines diferentes. Un altímetro está pensado para ser utilizado a diferentes niveles ajustando la presión atmosférica correspondiente a la altitud, mientras que un barómetro se mantiene al mismo nivel y mide los cambios sutiles de presión causados por el tiempo y los elementos meteorológicos. La presión atmosférica media en la superficie terrestre varía entre 940 y 1040 hPa (mbar). La presión atmosférica media a nivel del mar es de 1013 hPa (mbar).
- Tipos de barómetros
- Barómetro de agua
- Barómetro de mercurio
Que es un manómetro
Un manómetro de presión es un indicador analógico utilizado para medir la presión de un gas o líquido, como agua, aceite o aire. A diferencia de los transductores de presión tradicionales, estos son dispositivos analógicos con un dial circular y un puntero accionado mecánicamente que han estado en uso durante décadas.
figura 11
Diferencia entre barómetro y manómetro
El barómetro se usa exclusivamente para medir la presión atmosférica. Es decir, mide la presión en un recipiente abierto. el manómetro mide la presión en recipientes cerrados (tanques, tuberías, etc.)
¿Que es el vacío?
El vacío es la ausencia total de materia en un determinado espacio o lugar, o la falta de contenido en el interior de un recipiente . Por extensión, se denomina también vacío a la condición de una región donde la densidad de partículas es muy baja, como por ejemplo el espacio interestelar; o la de una cavidad cerrada donde la presión del aire u otros gases es menor que la atmosférica . El vacío puede existir naturalmente o ser provocado en forma artificial, puede ser para usos tecnológicos o científicos, o en la vida diaria. Se aprovecha en diversas industrias, como la alimentaria, la automovilística o la farmacéutica. La calidad de un vacío parcial se refiere a lo mucho que se aproxima a un vacío perfecto.
¿Presión negativas ?
La presión de vacío suele expresarse con un número negativo. Se mide con respecto a la presión atmosférica. Para medir la presión de vacío se utiliza un manómetro de presión negativa (un vacuómetro)
¿Que es un vacuómetro?
El Vacuómetro es un instrumento de medición, que mide la presión de vacío. Esta presión es inferior a la presión atmosférica.Estos medidores de vacío pueden usarse en receptores de bombas de aire o en condensadores de vapor.La presión de vacío es igual a la diferencia de la presión absoluta y la presión atmosférica. Los signos negativos se suelen omitir al medir la presión de vacío.
Referencias de presión
¿Qué es un atmosfera?
Una atmósfera de presión, comúnmente conocida como atmósfera, es una unidad de medida de presión utilizada en diversas disciplinas científicas e ingenieriles. La atmósfera se define como la presión ejercida por la columna de mercurio de 76 centímetros de altura a 0 grados Celsius bajo la influencia de la gravedad estándar.
En términos más sencillos, una atmósfera es una unidad de medida de la presión atmosférica al nivel del mar. Esta unidad se utiliza comúnmente en meteorología, aerodinámica y otras ramas de la ciencia y la ingeniería para expresar la presión atmosférica en lugares específicos.
La presión atmosférica estándar al nivel del mar es de aproximadamente 1 atmósfera, lo que equivale a 101325 pascales o 1013.25 hectopascales
Mas información:
No hay comentarios.:
Publicar un comentario