PRESION

1. PRESION M.Ed. Cecilia Fernández

2. ¿Ejercerán la misma presión sobre el suelo?

3. Algunos datos… Masa: 78 kg. Altura: 1,80 m. Calzado número 43. Área de contacto de un pie con el suelo: 219,7 cm2 Masa: 48 kg. Altura: 1,60 m. Calzado número:36. Área de contacto de un pie con el suelo, con tacones altos: 37,6 cm2 Hombre Mujer

4. Presión • Es la relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica. • Se simboliza por P. • Cantidad escalar. • La presión es directamente proporcional a la fuerza perpendicular aplicada. PαF • La presión es inversamente proporcional a la superficie (área) sobre la cual se aplica la fuerza. P α 1/A.

5. Presión • Entonces para calcular la presión Donde: F: fuerza perpendicular al área. (N). A: área(supercifie) donde se aplica la fuerza (m2) P: presión N/m2 La unidad N/m2 se llama Pascal. (Pa)

6. Presión • Otras unidades de presión: • mm Hg (Torr). • cm Hg. • Bar. • Atmósfera (atm). • psi (lb/in2 ), libras por pulgada cuadrada. • 1 atm = 1,013 x 105 Pa = 760 mm Hg = 14,7 lb/in2 .

7. Presión • La unidad en el SI para la presión es el Pascal. • Un Pascal es la presión ejercida por una fuerza de 1 Newton aplicada sobre una superficie de 1 m2. • ¿Por qué la presión es una cantidad escalar? F A

8. Presión • Cuando una fuerza hace un ángulo con la horizontal o con la vertical, la única fuerza que ejerce presión es la componente de la fuerza que es perpendiculara la superficie A. De ahí que la dirección de la fuerza no aparece. θ F α A

9. Presión • Para determinar fuerza que realiza presión, debe identificar la componente de la fuerza que es perpendicular a la superficie y el ángulo, luego debe utilizar los conceptos de componentes rectangulares de un vector, así de acuerdo con el caso mostrado: Fy = F cosθ Fy = F senα

10. Fuerza vrs presión • Símbolo: F. • Cantidad vectorial. • Unidad en el SI.: Newton (N). • Relaciona fuerza, masa y aceleración. • a α m. • a α F. • F = m a • Símbolo: P. • Cantidad escalar. • Unidad en el SI.: Pascal (Pa). • Relaciona fuerza, superficie y presión. • P α F. • P α 1/A. Fuerza Presión

11. Respondamos entonces la pregunta inicial • ¿Qué se necesita para calcular la presión ejercida por cada persona? • Fuerza aplicada sobre la superficie (peso). • F = P = m g. • Área total de contacto con el suelo (en metros cuadrados). • Determinar la presión que ejerce cada uno. • Comparar los resultados.

12. Área de contacto con el suelo Huella hombre Huella mujer

13. Algunos datos… Masa: 78 kg. Altura: 1,80 m. Calzado número 43. Área de contacto de un pie con el suelo: 219,7 cm2 Masa: 48 kg. Altura: 1,60 m. Calzado número:36. Área de contacto de un pie con el suelo, con tacones altos: 37,6 cm2 Hombre Mujer

14. Algunos datos… Masa: 78,0 kg. Peso: 764,4 N Área total de contacto con el suelo: 434,4cm2 4,34 x 10-2 m2 . P =17 612,90 Pa Masa: 48,0 kg. Peso: 470,4 N. Área total de contacto de con el suelo: 75,2 cm2 7,52 x 10-3 m2 . P = 62 552,19 Pa. Hombre Mujer

15. Conclusión • La presión que ejerce la mujer es 3,6 veces mayor que la presión que ejerce el hombre.

16. Otros ejemplos donde se aplica el concepto de presión.

17. Presión

18. Presión en los fluidos • Fluido: Líquido o gas. • Imagine un fluido en un recipiente cilíndrico h La presión ejercida por el fluido sobre el fondo del recipiente se calcula P = D g h Donde: D: densidad del fluido en kg/m3. h: altura del fluido o profundidad en m. g: gravedad.

19. Presión hidrostática y total

20. Presión atmosférica • La atmósfera es atraída por la Tierra, por ello tiene peso, esa fuerza sobre la superficie del planeta ejerce una presión llamada presión atmosférica.

21. Presión atmosférica • La presión atmosférica depende de la densidad del aire y de la altura y entre mayor sea la altura, menor es la presión atmosférica. • El barómetro es el instrumento utilizado para medir la presión atmosférica.

22. El barómetro • El barómetro construido por Evangelista Torricelli, quien en 1644 determinó el valor de presión atmosférica.

23. El manómetro • Instrumento para medir presiones.