la presión hidrostática
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LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA
PRESIÓN
la presión se define como fuerza sobre unidad de superficie, o bien que la presión es la
magnitud que indica cómo se distribuye la fuerza sobre la superficie en la cual está es
aplicada.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
• P: PRESIÓN EJERCIDA SOBRE LA SUPERFICIE, N/M 2
• F: FUERZA PERPENDICULAR A LA SUPERFICIE, N
• A: ÁREA DE LA SUPERFICIE DONDE SE APLICA LA FUERZA, M 2
SI UNA SUPERFICIE SE COLOCA EN CONTACTO CON UN FLUIDO EN EQUILIBRIO (EN REPOSO)
EL FLUIDO, GAS O LÍQUIDO, EJERCE FUERZAS NORMALES SOBRE LA SUPERFICIE.
• ENTONCES, PRESIÓN HIDROSTÁTICA, EN MECÁNICA, ES LA FUERZA POR UNIDAD DE SUPERFICIE
QUE EJERCE UN LÍQUIDO O UN GAS PERPENDICULARMENTE A DICHA SUPERFICIE.
• SI LA FUERZA TOTAL (F) ESTÁ DISTRIBUIDA EN FORMA UNIFORME SOBRE EL TOTAL DE UN ÁREA
HORIZONTAL (A), LA PRESIÓN (P) EN CUALQUIER PUNTO DE ESA ÁREA SERÁ
LA PRESIÓN
• ES UN FENÓMENO QUE OCURRE EN CUERPOS SÓLIDOS, GASES Y LÍQUIDOS, (FLUIDOS.)
• LO PODEMOS OBSERVAR AL INTERIOR DE LOS LÍQUIDOS.
¿CÓMO ES ESTE FENÓMENO?
SI EN UN RECIPIENTE HAY CIERTA CANTIDAD DE AGUA, ENTONCES DECIMOS QUE ESA AGUA
TIENE UNA MASA (M L ) Y QUE SE EJERCE UNA PRESIÓN (P), SOBRE EL FONDO DEL
RECIPIENTE.
SE EXPRESA CON LA SIGUIENTE FORMULA.
P = F/ A
P = PRESIÓN, F= PESO DEL LÍQUIDO, A= ÁREA O SUPERFICIE.
LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO SE PUEDE EXPRESAR:
DENSIDAD (PL), MASA (M L ) PROFUNDIDAD (H), VOLUMEN (V) , GRAVEDAD (G)
FORMULA DENSIDAD ES: PL= M L / V
• ENTONCES LA MASA DEL LÍQUIDO ES IGUAL M L = PL .V (DENSIDAD POR
VOLUMEN)
• SI EL VOLUMEN ES =ÁREA (A) POR PROFUNDIDAD (H), ENTONCES PODEMOS DECIR QUE,
PRESIÓN ES : P= PL.G.H
• PRESIÓN = DENSIDAD .GRAVEDAD . PROFUNDIDAD
EJERCICIOS P = F/ A
P = PRESIÓN, F= PESO DEL LÍQUIDO, A= ÁREA O SUPERFICIE.
1. DETERMINA LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN LIQUIDO, SI EL PESO DE ESTE ES 800 N
Y SU ÁREA ES DE 25 CM
PRESIÓN ES = 800N /25CM
DÓNDE P= 32 N/CM
2. CALCULA LA PRESIÓN DE UN CUERPO, SI LA DENSIDAD DEL AGUA ES 1OOOKG /M3 (PL)
Y QUE G =9,8 M/ S2 Y LA PROFUNDIDAD ES DE 3 M
FORMULA PRESIÓN (P) = PL (DENSIDAD).GRAVEDAD (G) POR PROFUNDIDAD (H)
P= PL . G . H
REEMPLACEMOS LOS DATOS:
• LA DENSIDAD DEL AGUA ES 1OOO KG /M3 (PL) Y QUE G =9,8 M/ S2 Y
• LA PROFUNDIDAD =3 M
P= PL . G . H
P= 1000 .9.8 .3
P=29.400 RESPUESTA CORRECTA
CALCULA LA PRESIÓN DE UN CUERPO, SI LA DENSIDAD DEL AGUA ES 1OOOKG /M3 Y QUE G =10 M/ S2 Y LA PROFUNDIDAD ES DE 0.2 M FORMULA: P = PL. G. H
2. CALCULA LA PRESIÓN DE UN CUERPO, SI LA DENSIDAD DEL AGUA ES 500KG /M3 Y
QUE G =9,8 M/ S2 Y LA PROFUNDIDAD ES DE 10 M
FORMULA: P = PL. G. H
3. SI LA PRESIÓN DE UN CUERPO ES DE 9800, Y LA DENSIDAD DEL AGUA ES 1OOOKG /M3 ,
Y LA G =9,8 M/ S2 , ¿CUÁL ES LA PROFUNDIDAD .(H)?
4. SI LA DENSIDAD DEL AGUA DE MAR ES DE 1030 KG/ M3 (PL) Y LA GRAVEDAD ES DE
10 M/ S2 (G)¿CUÁL SERÁ LA PRESIÓN ?, SI EL BUZO ESTÁ A 25METROS DE PROFUNDIDAD (H)
5. SI QUEREMOS SABER LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN LÍQUIDO, CUYA DENSIDAD (PL) ES DE 1OOO KG /M3 Y SU PROFUNDIDAD(H), ES DE 4 METROS, SU GRAVEDAD(G), ES DE 10 N, ¿CUÁL SERÁ? ¿CÓMO LO RESUELVO 1° COLOCAR DATOS 2° COMPLETAR LA FÓRMULA P = PL. G. H 3° OBTENER RESPUESTA 4° ANOTAR RESULTADOS
• ¿QUÉ ES LA PRESIÓN ABSOLUTA ?
• SI LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA ACTÚA SOBRE LAS PORCIONES LÍQUIDAS DE
NUESTRO PLANETA, PODEMOS DECIR QUE PRESIÓN ABSOLUTA CORRESPONDE A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA MÁS LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA.
• SU FORMULA SERÁ: PA=PO+ P. G . H
• PA=PRESIÓN ABSOLUTA
• PO=PRESIÓN ATMOSFÉRICA
• P = PRESIÓN, GRAVEDAD = G, PROFUNDIDAD H
PROBLEMA
• SI UN SUBMARINO DESCIENDE A 5000 METROS Y LA DENSIDAD DEL AGUA ES DE 1030 KG /M3 DETERMINA LA PRESIÓN ABSOLUTA DEL SUBMARINO SI LA GRAVEDAD ES DE 9,8 M/ S2 Y PO = A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA AL NIVEL DEL MAR, CUYO NÚMERO ES SIEMPRE 101325 PASCAL (PA)
PERO PUEDE VARIAR A MEDIDA QUE SE SUBE (ALTITUD).
¿CÓMO LO RESUELVO?
FORMULA: PA=PO+ P. G . H
PA= 101325 + 1030 KG /M3 . 9,8 M/ S2 .5000M 101325 +50470000 =50571325 PASCAL
• SI UN OBJETO DESCIENDE A 7000 METROS Y LA DENSIDAD DEL AGUA DE MAR ES DE 1030
KG /M3 DETERMINA LA PRESIÓN ABSOLUTA DEL OBJETO, SI LA GRAVEDAD ES DE 10 M/ S2
Y, PO = A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA AL NIVEL DEL MAR, CUYO NÚMERO ES SIEMPRE
101325 PASCAL
• ¿ CÓMO LO RESUELVO?
•
• PRIMERO LA FORMULA: PA=PO+ P. G . H
• REEMPLAZO LOS DATOS: PA= 101325 + 1030 KG /M3 . 10 M/ S2 . 7000M
• RESPUESTA: PA= 72.201.325 PASCAL