Apuntes Presion
Páginas: 12 (2947 palabras)
Publicado: 6 de septiembre de 2015
2ª UNIDAD
PRESIÓN, PRINCIPIO DE PASCAL Y SUS APLICACIONES.
Objetivos:
1. Definir los conceptos de Presión y fuerza en Líquidos y gases.
2. Aplicar conceptos de presión en formulación del principio de pascal.
3. Aplicar el Principio de Pascal en la solución de problemas.
PRESIÓN
La presión es básicamente el cociente entre la fuerza aplicada sobre una superficie y el área de dicha superficie.Nótese que la presión no es una fuerza, sino que el cociente entre de una fuerza por una superficie, A diferencia de la fuerza, la presión es una magnitud escalar y queda definida completamente con su valor numérico. Se consideraran 5 propiedades:
1. La presión en un punto de un fluido en reposo es igual en todas las direcciones (Principio de Pascal)
2. La presión en todos los puntos situados enun mismo plano horizontal de un fluido es la misma.
3. En un fluido en reposo solo ejerce fuerzas normales sobre las superficies con que se encuentra en contacto. Estas fuerzas se denominan fuerzas hidrostáticas.
4. La fuerza de la presión de un fluido se dirige siempre hacia el interior del fluido, es decir una compresión, jamás una tracción
5. La superficie libre de un liquido en reposo essiempre horizontal
UNIDADES DE MEDIDA DE PRESION
De la ecuación se deduce que las unidades de medida para la presión son:
La denominación Pascal Pa dada a esta unidad de medida, debe su nombre al físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) quien fue uno de los primeros en reconocer el carácter no direccional de la presión.
El Pascal Pa es la unidad de medida de la presión reconocida por elsistema internacional de medidas (S.I.), en el sistema inglés se utiliza otra unidad de medida:
La unidad Psi debe su nombre a las letras iniciales de “Pound per square inch” que significa libra por pulgada cuadrada.
El pascal resulta a menudo una unidad muy pequeña por lo que en la práctica es de gran utilidad usar la atmósfera (atm) definida por la equivalencia:
La atmósfera atm es el valorde la presión atmosférica al nivel del mar. Esta unidad no debe confundirse con la casi equivalente bar :
Evangelista Torriccelli (1606 - 1647 )
Otra unidad de medida de uso común para la presión es el torr: El torr corresponde a los milímetros en la columna de mercurio. Debe su nombre a Evangelista Torriccelli (1606 - 1647) quien midió la presión atmosférica usando un tubo de vidrio que conteníamercurio.
ESCALAS DE PRESIÓN
Cuando en una escala la magnitud que medimos puede tener valor cero, esta se denomina escala absoluta. La presión absoluta alcanza el cero cuando se logra un vacío ideal. No existe por tanto la presión absoluta negativa. Se define otra escala al medir las presiones relativas a la presión atmosférica local. Esta presión se denomina presión manométrica. La relaciónentre la escala absoluta y manométrica se obtiene tomando:
La presión manométrica será negativa siempre que la presión absoluta sea menor que la atmosférica, en este caso hablamos de vacío.
Ejemplo
Un auto de 1.08 toneladas está estacionado. La presión del aire en los neumáticos es de 2 atm. Calcule el área que cada neumático tiene en contacto con el pavimento.
El peso del auto se distribuyede igual manera entre los cuatro neumáticos por lo que el peso que le corresponde a cada uno será:
Donde hemos usado la aceleración de la gravedad g = 9.8 m/s2 . Vamos a considerar que el neumático se deforma libremente bajo la acción del peso del auto.
Usamos la definición de la presión (2.2) despejada con respecto al área S: Donde hemos usado la aceleración de la gravedad g = 9.8 m/s2 .
Elárea que cada neumático tiene en contacto con el pavimento es de 130cm2.
PRESIÓN EN UN LIQUIDO EN REPOSO.
Consideremos ahora un líquido en equilibrio estático contenido en un recipiente. El líquido posee masa y por tanto pesa. Las capas superiores del líquido oprimen a las inferiores, generándose con ello una presión debido al peso de estas capas. La presión en un punto dado al interior del...
PRESIÓN, PRINCIPIO DE PASCAL Y SUS APLICACIONES.
Objetivos:
1. Definir los conceptos de Presión y fuerza en Líquidos y gases.
2. Aplicar conceptos de presión en formulación del principio de pascal.
3. Aplicar el Principio de Pascal en la solución de problemas.
PRESIÓN
La presión es básicamente el cociente entre la fuerza aplicada sobre una superficie y el área de dicha superficie.Nótese que la presión no es una fuerza, sino que el cociente entre de una fuerza por una superficie, A diferencia de la fuerza, la presión es una magnitud escalar y queda definida completamente con su valor numérico. Se consideraran 5 propiedades:
1. La presión en un punto de un fluido en reposo es igual en todas las direcciones (Principio de Pascal)
2. La presión en todos los puntos situados enun mismo plano horizontal de un fluido es la misma.
3. En un fluido en reposo solo ejerce fuerzas normales sobre las superficies con que se encuentra en contacto. Estas fuerzas se denominan fuerzas hidrostáticas.
4. La fuerza de la presión de un fluido se dirige siempre hacia el interior del fluido, es decir una compresión, jamás una tracción
5. La superficie libre de un liquido en reposo essiempre horizontal
UNIDADES DE MEDIDA DE PRESION
De la ecuación se deduce que las unidades de medida para la presión son:
La denominación Pascal Pa dada a esta unidad de medida, debe su nombre al físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) quien fue uno de los primeros en reconocer el carácter no direccional de la presión.
El Pascal Pa es la unidad de medida de la presión reconocida por elsistema internacional de medidas (S.I.), en el sistema inglés se utiliza otra unidad de medida:
La unidad Psi debe su nombre a las letras iniciales de “Pound per square inch” que significa libra por pulgada cuadrada.
El pascal resulta a menudo una unidad muy pequeña por lo que en la práctica es de gran utilidad usar la atmósfera (atm) definida por la equivalencia:
La atmósfera atm es el valorde la presión atmosférica al nivel del mar. Esta unidad no debe confundirse con la casi equivalente bar :
Evangelista Torriccelli (1606 - 1647 )
Otra unidad de medida de uso común para la presión es el torr: El torr corresponde a los milímetros en la columna de mercurio. Debe su nombre a Evangelista Torriccelli (1606 - 1647) quien midió la presión atmosférica usando un tubo de vidrio que conteníamercurio.
ESCALAS DE PRESIÓN
Cuando en una escala la magnitud que medimos puede tener valor cero, esta se denomina escala absoluta. La presión absoluta alcanza el cero cuando se logra un vacío ideal. No existe por tanto la presión absoluta negativa. Se define otra escala al medir las presiones relativas a la presión atmosférica local. Esta presión se denomina presión manométrica. La relaciónentre la escala absoluta y manométrica se obtiene tomando:
La presión manométrica será negativa siempre que la presión absoluta sea menor que la atmosférica, en este caso hablamos de vacío.
Ejemplo
Un auto de 1.08 toneladas está estacionado. La presión del aire en los neumáticos es de 2 atm. Calcule el área que cada neumático tiene en contacto con el pavimento.
El peso del auto se distribuyede igual manera entre los cuatro neumáticos por lo que el peso que le corresponde a cada uno será:
Donde hemos usado la aceleración de la gravedad g = 9.8 m/s2 . Vamos a considerar que el neumático se deforma libremente bajo la acción del peso del auto.
Usamos la definición de la presión (2.2) despejada con respecto al área S: Donde hemos usado la aceleración de la gravedad g = 9.8 m/s2 .
Elárea que cada neumático tiene en contacto con el pavimento es de 130cm2.
PRESIÓN EN UN LIQUIDO EN REPOSO.
Consideremos ahora un líquido en equilibrio estático contenido en un recipiente. El líquido posee masa y por tanto pesa. Las capas superiores del líquido oprimen a las inferiores, generándose con ello una presión debido al peso de estas capas. La presión en un punto dado al interior del...
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