La Presión

La presión es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa), que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente sobre un área de un metro cuadrado (m²)

Los fluidos

La hidrostática es la parte de la física que estudia los líquidos en reposo, y la hidrodinámica los líquidos en movimiento. La aerostática estudia el comportamiento de los gases. Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta propiedad se le da el nombre de fluidez. Los líquidos y los gases son fluidos.

Una de las diferencias entre los líquidos y los gases es que los gases no tienen un volumen constante, sino que se expanden hasta ocupar todo el volumen en el que están contenidos.

A esta propiedad de los gases se la llama expansibilidadSe puede decir que los gases son compresibles; es decir, que en determinadas condiciones su volumen puede variar sin disminuir su masa. Definimos compresibilidad como la capacidad que tiene un fluido el volumen que ocupa al ser sometido a la acción de fuerzas. para disminuir

Los líquidos se parecen a los sólidos en que sus partículas están muy próximas entre sí, a diferencia de lo que ocurre en los gases; por tanto, no es fácil reducir el volumen de un líquido. Esta propiedad se llama incompresibilidad

Los líquidos y gases tienen como rasgo común la fluidez o movilidad, propiedad por la cual las partículas que los constituyen pueden deslizarse unas sobre otras. Definimos viscosidad como la mayor o menor dificultad para el deslizamiento entre las partículas de un fluido.

Que es la presion

El efecto que las fuerzas ejercen sobre los cuerpos que las soportan puede medirse mediante una magnitud que se llama presión (p).

La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa; es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:


En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como


donde  es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión. 

Unidades de presión

En el Sistema Internacional, la presión se mide en N/m², unidad que recibe el nombre de pascal (Pa). El pascal es una unidad muy pequeña, por lo que suelen utilizarse otras mayores, como el bar. 1 bar = 105 Pa, o la atmósfera (atm): 1 atm = 101.325 Pa.

Observa que la presión depende de dos factores:

  • La fuerza aplicada (F). Cuanto mayor sea esta fuerza, mayor es la presión y más intenso es el efecto sobre el cuerpo que la recibe.
  • La superficie (S) sobre la que se aplica la fuerza. Cuanto menor sea esa superficie, mayor es la presión y, por tanto, mayor es el efecto de la fuerza ejercida.

La densidad y el peso específico

Densidad

En física y química, la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un objeto sólido. Usualmente, se simboliza mediante la letra ro (ρ) del alfabeto griego. La densidad (d) es la relación entre la masa y el volumen. Se obtiene dividiendo una masa (m) conocida de la sustancia entre el volumen (V) que ocupa.

  • Densidad absoluta La densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia o un objeto sólido . Su unidad en el Sistema Internacional es kilogramo por metro cúbico (kg/m³), aunque frecuentemente también es expresada en g/cm³. La densidad es una magnitud intensiva


  • Densidad relativa La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)
Peso específico

El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio. Es el peso de cierta cantidad de sustancia dividido el volumen que ocupa. En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newtons sobre metro cúbico (N/m3).
El cálculo del peso específico requiere de otras propiedades de la sustancia, como la densidad y la masa. Matemáticamente, el peso específico se representa con el símbolo gamma (γ) y se expresa como:

donde


Peso específico y densidad

La relación entre el peso específico (m.g/V) y la densidad (m/V) es análoga a la que existe entre el peso (m.g) y la masa (m) de una sustancia. Resulta evidente que cuanta más masa tiene cierta cantidad de una sustancia, mayor es su peso. De la misma manera, cuanto más densa sea esa cantidad de sustancia, cuanta más masa entre en determinado volumen, mayor será su peso específico, ya que mayor “masa por gravedad” entrará en ese volumen.

Definición de presión Definición de presión
La variable física de presión (p) se define como una fuerza (Fn) que actúa uniformemente distribuida sobre una superficie (A) definida. Esta fuerza puede estar ejercida por líquidos, gases y cuerpos sólidos.




Las unidades de presión Las unidades de presión
A partir de la unidad de fuerza newton (N) se determina la unidad de presión pascal (Pa) como N por m². Un pascal (Pa) representa la presión que actúa uniformemente sobre una superficie cuando se ejerce verticalmente una fuerza de 1 N sobre una superficie de 1 m².




<b>Animación: efecto de la presión en el volumen de un gas</b> Animación: efecto de la presión en el volumen de un gas