sábado, 23 de mayo de 2009

Presión atmosférica

COLEGIO SAN PEDRO CLAVER

FISICA 8

Presión atmosférica

Se llama presión atmosférica a la presión ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos situados sobre la superficie de la Tierra. Todas las caras de los sólidos experimentan la presión atmosférica. El físico italiano Torricelli determinó experimentalmente el valor de la presión atmosférica. La presión se puede medir en milímetros de mercurio (mm Hg) por esta razón se dice que al nivel del mar la presión atmosférica es de 760 mm Hg.

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Otra unidad de medida de la presión es la atmósfera (atm). Al nivel del mar la presión atmosférica es de 1 atmósfera (1 atm = 760 mm Hg). Por ejemplo, la presión atmosférica de Bogotá es de 560 mm Hg, la cual es menor que la presión atmosférica al nivel del mar Esto se debe a que Bogotá se encuentra a 2.600 m sobre el nivel del mar y, en consecuencia, la columna de aire que queda por encima de los cuerpos en Bogotá es de menor longitud que la columna de aire al nivel del mar. La presión atmosférica disminuye a medida que aumentamos la altura con respecto al nivel del mar

Medición de la presión

Los valores de la presión atmosférica cambian en función de las condiciones meteorológicas. Hay días en los cuales la presión aumenta y otros, en los cuales la presión disminuye, lo que permite hacer predicciones acerca del estado del tiempo. Para hacer tales predicciones, es necesario medir la presión atmosférica frecuentemente, para lo cual se utiliza el barómetro. Algunos barómetros basan su principio de funcionamiento en el experimento de Torricelli, por tal razón se conocen como barómetros de mercurio. Para medirla presión de un fluido se utiliza un instrumento llamado manómetro, se utiliza para medir la presión de las llantas de los automóviles y la presión en las bocas de salida de los extintores.

La tensión superficial

La tensión superficial es un efecto de las fuerzas de cohesión. Bajo la superficie de un líquido, toda partícula es atraída por las partículas vecinas en todas las direcciones. Sin embargo, las partículas que están en la superficie del líquido no tienen partículas por encima de ellas. Por lo tanto, las partículas de la capa superior experimentan fuerzas que hacen que la superficie de los líquidos sea lisa y adopte cierta curvatura. Si disolvemos jabón al agua cuando una grapa está suspendida sobre su superficie, se observa que se hunde, lo que muestra que e] agua con jabón presenta menor tensión superficial que el agua pura.

Fluidos en movimiento

Hasta ahora, hemos estudiado los efectos de la presión de un líquido que se encuentra en reposo. Analizaremos ahora los efectos que se producen cuando los fluidos se encuentran en movimiento. Daniel Bernoulli (1700-1782) experimentó con tubos por los que fluía una corriente de agua y descubrió que cuanto mayor es la velocidad del fluido menor es la presión.

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Un modelo para explicar el comportamiento de los fluidos en movimiento consiste en considerar unas líneas llamadas líneas de corriente. Un elemento del fluido que pasa por el punto 1, llegará al punto 2 siguiendo su línea de corriente (fig. A).

La cantidad de fluido que pasa por una sección del tubo es siempre igual y esto es independiente de que el tubo se haga más ancho o más angosto. Esto significa que en los puntos en los cuales el tubo es más angosto, la velocidad es mayor y en los puntos en los cuales es más ancho, la velocidad es menor (fig. B).

Puedes observar que en los sectores del tubo en los que la velocidad del fluido es mayor, las líneas de corriente están más juntas que en los sectores en los que la velocidad es menor. Puesto que en los sectores en que la velocidad es menor, la presión en el fluido es mayor podemos concluir que donde el tubo es más angosto, la presión es menor y donde es más ancho, la presión es mayor. El comportamiento de los fluidos en movimiento permite explicar el vuelo de los aviones.

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En el perfil del ala puedes observar que su curvatura es mayor en la superficie superior que en la superficie inferior. Esto ocasiona que el aire circule más rápido por encima del ala y más despacio por debajo. Esta diferencia de velocidades da lugar a una diferencia de presiones, de forma que la presión que se ejerce sobre la superficie inferior del ala es mayor que la presión que se ejerce en la parte superior, y aí se produce una fuerza hacia arriba, llamada fuerza ascensional.

Sobre un avión en vuelo también actúan una fuerza de fricción ofrecida por el aire. La fricción ocasiona que no todos los fluidos fluyan con la misma velocidad. Algunos líquidos, como el aceite, fluyen con menor rapidez que el agua cuando se vierten de un recipiente a otro. Por esta razón, se dice que el aceite es más viscoso que el agua.

La viscosidad de un líquido depende de las fuerzas de fricción internas que actúan en el líquido. Mientras mayor es la fuerza de fricción, mayor es la viscosidad. Si el aceite se calienta resulta más fácil pasarlo de un recipiente a otro, lo cual significa que la viscosidad disminuye. Debido a la acción de las fuerzas de fricción, cuando un cuerpo se mueve a través de un fluido experimenta resistencias a su avance.

Cuando dos cuerpos de igual forma, pero de diferente tamaño se mueven a través de un fluido, el cuerpo con mayor superficie de contacto, experimenta mayor fuerza de fricción; por ejemplo, un paracaidista.

También la forma del cuerpo afecta su movimiento a través de un fluido. Por ejemplo, los cuerpos que terminan en forma de puntas, como una caja con caras rectangulares, experimentan mayor influencia del fluido que los cuerpos con forma esférica y, en consecuencia, los cuerpos esféricos pueden alcanzar mayor rapidez.

ACTIVIDAD

1. Los valores de la presión atmosférica cambian en función de

a. La velocidad del fluido.

b. Las condiciones meteorológicas.

c. La lluvia.

d. El nivel del mar.

2. El barómetro sirve para

a. Medir la lluvia.

b. Presión en los fluidos.

c. Tensión superficial.

d. Presión atmosférica.

3. El manómetro es utilizado para

a. Presión en los fluidos.

b. Tensión superficial.

c. Presión atmosférica.

d. Velocidad del viento.

4. Nos permite explicar el vuelo de los aviones

a. Las condiciones meteorólogas, ya que si llueve o hay tormenta no es conveniente volar..

b. La forma del ala.

c. El comportamiento de los fluidos en movimiento.

d. Fuerza ascensional.

5. Realiza un dibujo de un barómetro, explica su estructura y su funcionamiento.

6. Realiza un dibujo de un manómetro, explica su estructura y su funcionamiento.

7. Investiga en que consistió el experimento de Torricelli e ilústralo.

8. Breve biografía de Daniel Bernoulli y Torricelli.

9. Define:

a. Viscoso

b. Líneas de corriente

c. Fuerza ascensional

d. Presión atmosférica

e. Fuerza de friccion

f. Tensión superficial

2 comentarios:

  1. En mis modestos conocimientos, entiendo que la presion arterial es relativa a la presion atmosferica; es decir, la presion interna de la sangre que corre por las arterias que miden los especialistas es con relacion a la presion atmosferica, por lo tanto, una persona con presion alta y que viva en Bogota, podria tener cierto alivio al nivel del mar donde la presion es mayor, es decir, la fuerza o presion que hace la atmosfera hacia adentro del organismo es superior que aquella fuerza ejercida en Bogota, y viceversa, si una persona sufre de presion baja en Barranquilla, pordia tener un alivio en un sitio de mayor altura, como Bogota.

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  2. La presion atmosferica es experimentada por todas las caras del cuerpo y como son iguales el cuerpo esta en equilibrio,entonces no tiene influencia sobre el valor de la presion arterial,es la misma en Baranquilla que en Bogota. La Presion Arterial es el resultado de la fuerza de contraccion del corazon y la resistencia periférica de los vasos, es decir del diámetro del vaso el cual cambia por la contraccion del musculo liso

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