Presión y Profundidad

Presión y Profundidad

Fig. 1

En cualquier punto sobre la superficie de un objeto sumergido, la fuerza que ejerce el fluido es perpendicular a la superficie del objeto. La fuerza que ejerce el fluido en las paredes del contenedor es perpendicular a las paredes en cualquier punto.

Observa lo siguiente...

Fig. 2	Fig. 3
En la figura 2, de los tres chorros de agua, el ultimo chorro de agua tiene más alcance, ¿por qué será?	En la figura 3, a medida que el buzo se sumerge más y más, ¿qué pasa con la presión?

Podemos concluir entonces, que a mayor profundidad mayor presión ejercerá el fluido sobre un cuerpo determinado. La presión ejercida por un fluido estático depende solamente de la profundidad del fluido, la densidad del fluido y la aceleración de la gravedad.

La presión de un fluido es dada por la siguiente expresión matemática

donde; p = es la presión. F = es la fuerza. A = es el área. Imaginemos una columna de agua,en este caso representada por el color beige. Sabemos que la presión viene dada por la fuerza entre el área, en este caso la fuerza es representada por el peso del fluido. Si tomamos en cuenta la densidad del fluido y el volumen que ocupa, podemos sustituir la masa, el volumen ocupado lo expresamos como el producto del área por  la  altura  y  simplificamos las áreas,

nos queda la primera ecuación donde la presión es igual al producto de la densidad del fluido, la profundidad y la aceleración de la gravedad.

La segunda ecuación se aplica a recipientes abiertos o entornos abiertos, donde se toma en cuenta la presión atmosférica (Po = 1Atm) y se adiciona a la presión de una profundidad h

Ahora un reto.... después de lo anterior estudiado contesta y justifica....

Piensa un poco.....

La presión del líquido a una profundidad determinada no depende de la masa total o el volumen total del liquido, como se menciona arriba, la presión a una profundidad determinada solo depende de tres factores; la densidad del liquido, la profundidad a la cual se mida la presión y la aceleración de la gravedad. Ahora teniendo en cuenta el análisis anterior... En que punto de los cuatros recipiente la presión es menor.... 

Correcto..! en todos los recipientes la presión es la misma.... si no te convence aplica la segunda ecuación y veras...

Física II	Estática de los Fluidos	Densidad	Presión
Presión y Profundidad	Principio de Pascal	Principio de Arquímedes	.

Unidad I Estática de Fluidos

La estática de fluidos estudia el equilibrio de gases y líquidos. A partir de los conceptos de densidad y de presión.

Los líquidos y los gases tienen la capacidad de fluir debido a la movilidad de las partículas que los constituyen, por esta razón se llaman fluidos. Ejemplos son el aceite, al agua o el aire. Los líquidos y los gases comparten algunas propiedades, pero existen diferencias importantes entre ellos que condicionan las aplicaciones técnicas de ambos fluidos.

1.- Viscosidad: Es la mayor o menor resistencia que ofrece un líquido para fluir libremente. Esta propiedad determina la medida de la fluidez a determinadas temperaturas. Mientras más viscoso menos fluye un fluido y cuanto más viscoso es un fluido es más pastoso y menos se desliza por las paredes del recipiente, también se debe tomar en cuenta que a más temperatura menos viscoso es un fluido.	3.- Tensión superficial: Es la fuerza por unidad de longitud de cualquier línea recta de la superficie líquida que las capas superficiales situadas en los lados opuestos de la línea ejercen una sobre otra. Es decir es la condición existente en la superficie libre de un líquido, semejante a las propiedades de una membrana elástica bajo tensión. La tensión es el resultado de las fuerzas moleculares, que ejercen una atracción no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas individuales de la superficie; esto se refleja en la considerable curvatura en los bordes donde el líquido está en contacto con la pared del recipiente.	5.- Fluidez: Es la propiedad de los líquidos y gases que se caracteriza por el constante desplazamiento de las partículas que los forman al aplicarles una fuerza. Los gases se expanden ocupando todo el volumen del recipiente que les contiene, ya que no disponen ni de volumen ni de forma propia. Por esta razón los recipientes deben estar cerrados. Los líquidos si mantienen su volumen, aunque adoptan la forma del recipiente hasta alcanzar un nivel determinado, por lo que pueden permanecer en un recipiente cerrado.
2.- Cohesión: La atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una sustancia. La cohesión es distinta de la adhesión; la cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. En los gases, la fuerza de cohesión puede observarse en su licuefacción, que tiene lugar al comprimir una serie de moléculas y producirse fuerzas de atracción suficientemente altas para proporcionar una estructura líquida.	4.- Peso Específico: Es una de las propiedades fundamentales de los fluidos estáticos y se define como su peso por unidad de volumen, siendo esta cambiante cuando se traslada de lugar. Se obtiene dividiendo el peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa.	6.- Capilaridad: Elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido, por ejemplo, en las paredes de un tubo. Este fenómeno es una excepción a la ley hidrostática de los vasos comunicantes, según la cual una masa de líquido tiene el mismo nivel en todos los puntos; el efecto se produce de forma más marcada en tubos capilares, es decir, tubos de diámetro muy pequeño. La capilaridad depende de las fuerzas creadas por la tensión superficial y por el mojado de las paredes del tubo.

Física II	Estática de Fluidos	Densidad	Presión
Presión y Profundidad	Principio de Pascal	Principio de Arquímedes	.