Fuerza y Presión en los fluidos

Fuerza y Presión en los fluidos
Objetivos

Antes de empezar

•

Conocer el concepto de presión y
manejar las unidades en que se
mide

•

Comprender
la fuerza en
expresiones
hidrostática

el efecto de la presión y
los fluidos, conocer sus
y el de la presión
y realizar ejercicios

•

Saber interpretar los diferentes
fenómenos relacionados con la
presión en la vidaordinaria.

•

Saber en qué se basa el
funcionamiento de diferentes
aparatos que tienen relación con la
presión

•

Conocer la expresión del empuje y
sus aplicaciones en el diseño de
barcos estables.

• Conocer cómo se han utilizado las
características de los fluidos en el
desarrollo de tecnologías útiles a
nuestra sociedad.

1. Presión ………………………………………… pág. 72
Definición y unidadesFuerza y presión en sólidos y fluidos
Experiencia
2. Densidad ……………………………………. pág. 74
Definición y unidades
3. Presión hidrostática ………………….. pág. 75
Principio fundamental
Experiencia (I)
Experiencia (II)
4. Principio de Pascal …………………….. pág. 77
Enunciado del principio
Aplicación I: Prensa hidráulica
Aplicación II: Frenos hidráulicos
5. Presión atmosférica ……………………. pág. 78Atmósfera: características
Experiencia de Torricelli
Medida de la presión atmosférica
6. Principio de Arquímedes ……………. pág. 81
Enunciado del principio
Origen del empuje
Equilibrio de los sólidos sumergidos
Ejemplos de aplicaciones prácticas

Ejercicios para practicar
Para saber más
Resumen
Autoevaluación
Actividades para enviar al tutor

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■

Fuerza y presión en los fluidosAntes de empezar

Las unidades de masa y de volumen y sus equivalencias de múltiplos y submúltiplos.
Repasa cómo utilizar las constantes de transformación. Recuerda el concepto de peso
(p=m·g) y sus unidades.

Investiga la historia de la localización y exploración de las fosas marinas, sus profundidades
y la utilización del batiscafo. ¿Cuál es la máxima profundidad de una sima marina?¿Cuánto
vale la presión en ella?

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Fuerza y presión en los fluidos
1. Presión

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.

¿Por qué raquetas?

Suunidad en el Sistema Internacional es el Pascal
2
(Pa=1 N / m ).
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.
2

En la industria se usa el kp/cm . Cuando alguien dice
que la presión de un neumático es de "2 kilos" se está
2
2
refiriendo a estaunidad, el kp/cm , (kp/cm = 98
000 Pa). Naturalmente esta forma de expresar la
presión como unidad de masa es una incorrección,
pero los usos incorrectos en el lenguaje vulgar con el
tiempo
se afianzan
aunque
son
inadmisibles,
conducen a errores conceptuales y son una muestra
de ignorancia.

La presión atmosférica se mide en atmósferas y mm Hg.
1 atm = 760 mm Hg
1 atm =101300 Pa.Otra unidad son los bar; 1 bar (b) = 1.000 mb
1 bar (b) = 100.000 Pa. En Meteorología se usa el
milibar o hPa (1 mb = 100 Pa). Una presión de 1 atm
equivale a 1013 mb (recuerda los mapas del tiempo).
Las borrascas tienen valores inferiores a ésa y los anticiclones
mayores.
A efectos de exactitud, cuando medimos la presión de
2
los neumáticos, una presión de 2 kp/cm equivalen
“casi" a 2 bar.■

Fuerza y presión en los fluidos
Una fuerza externa aplicada a una pared móvil de
un recipiente que contiene un fluido crea una
presión que lo comprime. La fuerza repartida sobre
la superficie de la pared móvil da el valor de la
presión (P = F/S). El volumen que ocupa el fluido
disminuye al aumentar la presión. La compresibilidad es casi nula en los líquidos.
Aún sin fuerza...