G01

AREA CONSTRUCCIÓN
Asignatura: Mecánica de los Fluidos
Código: CBMF01/G01/Presiones

Unidad de Aprendizaje N°1:
Presión, Principio de Pascal y sus aplicaciones.
Aprendizajes Esperados
1. Aplica el concepto de presión, en la descripción y formulación del principio de Pascal.

1.

OBJETIVOS.

El objetivo de esta actividad es:
2.

Aplicar el concepto de presión en fluidos.

ANTECEDENTES GENERALES.La rama de la física que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo se denomina
hidrostática. Para el estudio de la hidrostática es indispensable el conocimiento de dos cantidades
físicas muy importantes:
PRESIÓN

Y

DENSIDAD

La densidad se define como la relación entre la masa y el volumen que esta masa ocupa. Se
representa por la letra griega .
𝜌=

𝑀
𝑉

𝑦 𝑠𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 𝑒𝑛

𝐾𝑔
( ⁄ 3)
𝑚

Lapresión (P) no es más que el efecto producido por una fuerza de magnitud ( F ) sobre la unidad
de área ( A ).
𝑃=

𝐹
𝑘𝑔
𝐾𝑔
𝑦 𝑠𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 ( ⁄ 2 ) ó ( ⁄ 2 )
𝑚
𝑐𝑚
𝐴

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Gráficamente:

F
A

Por ejemplo:
Si realizamos un ensayo deresistencia a la compresión de una probeta de hormigón. Al aplicar una
fuerza de 16000 Kgf sobre un área de 400 cm² (correspondiente a la superficie de ensayo de una
probeta cúbica de 20 cm de arista).
La presión sobre la superficie sería:
𝑃=

𝐹 16000 𝑘𝑔𝑓
𝑘𝑔𝑓⁄
=
= 40
𝑐𝑚2
𝐴
400 𝑐𝑚2

UNIDADES DE LA PRESIÓN.
Al definir el concepto de presión comprobamos que su unidad está determinada por la relación
entrela unidad de fuerza y la unidad de área.
En el sistema internacional de unidades la unidad de fuerza es el Newton y la unidad de área es el
metro cuadrado, entonces en este sistema la unidad será el PASCAL.
1 𝑃𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙 =

1𝑁
1 𝑚2

En ingeniería es muy común trabajar con unidades de (Kgf/cm²), y con equipos e instrumentos
fabricados según norma americana en (lbf/pulg²), comúnmente conocida como PSI.
Altrabajar con fluidos es común expresar las presiones en unidades de milímetros de la columna
de mercurio (mm Hg) o en metros de la columna de agua ( mca).
Una presión de 1 mm Hg. es la presión ejercida sobre su base por una columna de mercurio de
1mm de altura.
Cuando se desean medir grandes presiones de fluidos se emplea la atmósfera.
Una presión de una atmósfera es la presión ejercida sobre subase por una columna de mercurio
de 76 cm de altura.
1 ATM = 76 cm Hg = 760 mm Hg
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Esta equivalencia fue demostrada por el físico italiano Torricelli, que realizó el siguiente
experimento.
Torricelli tomó un tubo de vidrio de casi 1 m de longitud, cerrado poruno de sus extremos como
lo demuestra la figura y lo lleno de mercurio, después tapó el extremo abierto del tubo con el
dedo e invirtiendo el tubo sumergió este en un recipiente que también contenía mercurio.
Torricelli comprobó que al destapar el tubo la columna de mercurio bajaba hasta una altura de 76
cm sobre el nivel de mercurio del recipiente.

De esta forma se llegó a la conclusión de que lapresión atmosférica equivale a la presión
ejercida por una columna de mercurio de 76 cm de altura.
P atm = 760 mm Hg
¿Qué es la Presión Atmosférica ?
Todos los cuerpos que se encuentran en la superficie de la tierra son atraídos por esta. El aire de
igual forma es atraído por la tierra, por esta causa la capa atmosférica ejerce una presión sobre
todos los cuerpos que se encuentran en ella, y estapresión se denomina PRESIÓN ATMOSFÉRICA.
RELACIONES ENTRE UNIDADES DE PRESIÓN.

mmHg
mH2O
Kgf / cm ²
ATM

Pascal
133

PSI

14,2
101300

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ATM

Bar

1
100 000
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La presión puede expresarse empleando diversos puntos de referencia como por ejemplo
cuando una presión...