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PRESIÓN

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presión

PRESIÓN: es la cantidad de fuerza ejercida por unidad de superficie.

¿Cómo se calcula?

DONDE:

 presión [Pa]
 fuerza aplicada [N]
 : superficie sobre la que se aplica la fuerza [m 2]
Un pascal es igual a una fuerza de un newton que se aplica sobre una
superficie de un metro cuadrado.
Además de medirse en Pascales [Pa], la presión puede medirse en atmósferas [atm].

1 atm = 101325 Pa = 1013,25 [hPa] (hectopascales)


Manteniendo constante la superficie de apoyo.
Cuanto mayor es la fuerza que se aplica sobre la superficie, mayor
será la presión.
Por lo tanto se dice que la presión es directamente proporcional a la
fuerza aplicada.
En cambio, es inversamente proporcional a la superficie sobre la cual se aplica.

Es decir, cuanto mayor sea la superficie menor será la presión o cuanto


menor sea la superficie mayor será la presión. Siempre que la fuerza se manteng
constante.
¿Cuál es la presión ejercida sobre la nieve?

m = 70 kg

Esquíes ocupan una Zapatos ocupan una


Superficie = 4.650 cm^2 Superficie = 450 cm^2
DENSIDAD

La densidad es una propiedad que tienen todos los cuerpos.

Debido a la poca cohesión entre sus partículas, por lo general, los gases tienen menor
densidad que los líquidos y los líquidos tienen menor densidad que los sólidos.
¿QUÉ ES LA HIDROSTÁTICA?

La hidrostática es el estudio de los fluidos en estado de reposo.

¿QUÉ ES UN FLUIDO?
Los fluidos son todas aquellas sustancias que no tienen una forma definida,
sino que se adaptan al recipiente que las contiene.
Los líquidos y los gases son fluidos:
 Los líquidos tienen un volumen fijo (para una temperatura dada) y se
acumula en el fondo del recipiente que lo contiene.
 Los gases, en cambio, ocupan completamente el recipiente o el espacio
en el que se encuentran.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Es la presión que ejerce un fluido en reposo sobre cualquier punto


de su interior y sobre las paredes del recipiente que lo contiene.
Presión hidrostática en el fondo de un recipiente

La presión (p) que ejerce este fluido


sobre el fondo del recipiente que lo
contiene, se calcula como el peso del
fluido dividido en la superficie del
recipiente que lo contiene.

Ejemplo:
Tenemos en este recipiente de 20cm2 de superficie de base, 150 cm3 de mercurio.
¿Cuál es la presión que ejerce el mercurio en la base del recipiente?

Datos:
s = 20cm2
v = 150 cm3
d=
Respuesta:
Usando el dato de la tabla de densidades, sabemos que la densidad el mercurio es: 13,6
g/cm3.
Y usando la fórmula que me permite calcular la masa:

Conociendo la masa podemos calcular el peso del mercurio que contiene el recipiente:
1. Paso la masa de g a kg: 2,04 kg
2.
y con estos datos podemos calcular la presión:
3. Pasamos la superficie de cm2 a m2: 0,002 m2
La Presión hidrostática y la profundidad

Aunque un fluido ejerza presión en todos sus puntos internos,


esta NO es igual siempre, sino que aumenta con la profundidad.

Los fluidos ejercen fuerzas sobre todos los puntos de su


interior en todas las direcciones.

Si vemos la imagen a continuación el fluido ejerce presión sobre


todas las paredes del recipiente y también sobre el elemento
sumergido en él.

La dirección de las fuerzas que ejerce el fluido siempre es


perpendicular a la superficie del objeto.

La presión hidrostática en un determinado punto de un fluido


depende de la profundidad y de la densidad del fluido.
PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

La presión hidrostática en cualquier punto de un fluido depende sólo de la profundidad


a que se encuentra el punto (h), de la densidad del fluido (d) y de la aceleración de la
gravedad (g).

En los líquidos, esta relación queda descrita por el Principio fundamental de la


Hidrostática:

La presión de un fluido estático no depende de la forma de la masa total o del área de la


superficie del líquido. En los tres casos mostrados a continuación la presión es la misma,
debido a que la altura es la misma:
Ejemplo:
Un buceador desciende a 10 metros de profundidad en el mar. ¿Cuál es la presión que está
soportando, si la densidad del agua del mar es 1025 kg/m3?

Datos
h = 10 m
d = 1025 kg/m3
mar

g = 9.8 m/s2
Resolución
Según el principio fundamental de la hidrostática, la presión en un punto de un fluido
con densidad d, situado a una profundidad h, se calcula mediante la siguiente expresión:
p=d⋅h⋅g
Sustituyendo en la ecuación los datos que nos han proporcionado en el problema, el buceador
estará soportando:

p = 1025 kg/m3 ⋅10 m ⋅ 9,8 m/s2 ⇒ p = 100450 Pa


PRINCIPIO DE PASCAL

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el


físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la
frase:

La presión ejercida en cualquier lugar de un fluido


encerrado e incompresible se transmite por igual
en todas las direcciones en todo el fluido, es decir,
la presión en todo el fluido es constante.

La presión en todo el fluido es constante: esta frase que resume de forma tan
breve y concisa la ley de Pascal da por supuesto que el fluido está encerrado en
algún recipiente, que el fluido es incompresible.

La presión se transmite sin disminución en un fluido estático cerrado.


El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca,
perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera
con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el
agua sale por todos los agujeros con la misma presión.
APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE PASCAL
Las aplicaciones del principio de Pascal se pueden ver en la vida cotidiana en numerosos
equipos hidráulicos como las prensas, elevadores, frenos y gatos hidráulicos.

Prensa hidráulica
La prensa hidráulica es un dispositivo que permite amplificar fuerzas. El principio de
funcionamiento, basado en el principio de Pascal, se utiliza en prensas, elevadores, frenos, y en
gran variedad de dispositivos hidráulicos.
Consiste en dos cilindros, de áreas distintas, llenos de aceite (u otro líquido) y comunicados entre
sí. También se colocan dos émbolos o pistones que se ajustan a los cilindros, de modo que estén
en contacto con el fluido.
Ejercicio
Hallar la máxima carga que puede levantarse con un elevador hidráulico cuya superficie
del pistón menor es de 28 cm^2, y la del pistón mayor es de 1520 cm^2, cuando la fuerza
máxima que puede aplicarse es de 500 N.
Datos:
F1 = 500 N
S1 = 2.500 cm^2
S2 = 1520 cm^2

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