Presión en sólidos y fluidos

FICHA DE FÍSICA Nº 7
Profesor Mauricio Hernández Fonseca
Física – 7° Básico
Nombre del Estudiante
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Curso
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Revisión
PRESIÓN EN SÓLIDOS Y FLUIDOS
Definición y Unidades
Un sólido al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en su superficie tratando de penetrarlo. El
efecto deformador de esa fuerza o la capacidad de penetración depende de la intensidad de la fuerza y
del área de contacto. La presión es la magnitud que mide esa capacidad.
Su unidad en el Sistema Internacional es el Pascal (Pa=1 N / m2).
Es la unidad de presión que debes usar en todos los ejercicios de este tema y en general en Física, pero,
como oirás expresar la presión en otras unidades, vamos a darte sus equivalencias.
Equivalencias
1 atm = 760 mm Hg (milímetro de mercurio) o 760 torr (Torricelli)
1 atm = 101300 Pa. (Pascal)
1 atm = 1013 mb (milibares)
1 bar (b) = 100.000 Pa
Fuerza y presión en los sólidos y en los fluidos
FUERZA DE EMPUJE Y PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Cuando se sumerge un cuerpo en un líquido parece que pesara menos. Lo
podemos sentir cuando nos sumergimos en una piscina, o cuando tomamos algo
por debajo del agua, los objetos parecieran que pesan menos. Esto es debido a
que, todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba.
Cuando en un vaso lleno de agua sumergimos un objeto, podemos ver que el
nivel del líquido sube y se derrama cierta cantidad de líquido. Se puede decir
que un cuerpo que flota desplaza parte del agua. El líquido ejerce fuerza
hacia arriba.
Arquímedes, quien era un notable matemático y científico griego, se percató de
estas conclusiones mientras se bañaba en una tina, al comprobar cómo el agua
se desbordaba y se derramaba, y postuló el siguiente principio que lleva su
nombre:
Principio de Arquímedes
Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje, de abajo hacia arriba, igual al peso del líquido
desalojado.
Cuerpos sumergidos
Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas; su peso, que es vertical y hacia abajo y el empuje que
es vertical pero hacia arriba.
Si queremos saber si un cuerpo flota es necesario conocer su peso específico, que es igual a su peso
dividido por su volumen.
Entonces, se pueden producir tres casos:
1. si el peso es mayor que el empuje (P > E), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso específico del
cuerpo es mayor al del líquido.
2. si el peso es igual que el empuje (P = E), el cuerpo no se hunde ni emerge. El peso específico del
cuerpo es igual al del líquido.
3. Si el peso es menor que el empuje (P < E), el cuerpo flota. El peso específico del cuerpo es menor al
del líquido.
Cuerpos
casos.
sumergidos:
tres
Ejemplo, con un caso práctico: ¿por qué los barcos no
se hunden?
Los barcos no se hunden porque su peso específico es
menor al peso específico del agua, por lo que se produce un
empuje mayor que mantiene el barco a flote.
Esto a pesar de que el hierro o acero con que están hechos
generalmente los barcos es de peso específico mayor al del
agua y se hunde (un pedazo de hierro en el agua se va al
fondo), pero si consideramos todas las partes del barco
incluyendo los compartimientos vacíos, el peso específico
general del barco disminuye y es menor al del agua, lo que
hace que éste se mantenga a flote.
PRINCIPIO DE PASCAL Y PRESIÓN HIDROSTÁTICA
En física, el principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal
(1623-1662). El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre un fluido no compresible
contenido en un recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y a
todas partes del recipiente. Este tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo en la prensa hidráulica
la cual funciona aplicando este principio.
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PRENSA HIDRÁULICA
La prensa hidráulica es una máquina que se basa en el principio de Pascal para transmitir una fuerza.
Aprovechando que la presión es la misma, una pequeña fuerza sobre una superficie chica es equivalente
a una fuerza grande sobre una superficie también grande, proporcionalmente iguales.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
El aire que forma la atmósfera es un gas y ejerce presión sobre cualquier cuerpo que se encuentre en él.
La presión atmosférica se debe al peso del aire sobre un cierto punto de la superficie terrestre por lo
tanto, es lógico suponer que cuanto más alto esté el punto, tanto menor será la presión, ya que también
es menor la cantidad de aire que hay por encima.
Si tomamos como referencia el nivel del mar donde a la presión atmosférica le asignamos un valor de 1
atm. En una cumbre situada a unos 1 500 metros sobre el nivel del mar, la presión atmosférica vale
aproximadamente 0,83 atm, es decir, la presión disminuye con la altura.
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Actividad 1: La presión en situaciones de la vida cotidiana
Explica, a partir de lo estudiado, lo que sucede en cada caso:
Situación
Explicación
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