m.ed. cecilia fernández. hombremujer masa: 78 kg. altura: 1,80 m. calzado número 43. Área de...
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PRESIONM.Ed. Cecilia Fernández
¿Ejercerán la misma presión sobre el suelo?
Algunos datos…
Hombre Mujer
Masa: 78 kg.Altura: 1,80 m.Calzado número 43.Área de contacto de unpie con el suelo:219,7 cm2
Masa: 48 kg.Altura: 1,60 m.Calzado número:36.Área de contacto de un
piecon el suelo, con tacones
altos: 37,6 cm2
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.
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)
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 .
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
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 perpendicular a la superficie A. De ahí que la dirección de la fuerza no aparece.
θ F α
A
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 cos θ
Fy = F sen α
Presión
Fuerza vrs presión
Fuerza 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.
¿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.
Respondamos entonces la pregunta inicial
Área de contacto con el suelo
Huella hombre Huella mujer
Algunos datos…
Hombre Mujer
Masa: 78 kg.Altura: 1,80 m.Calzado número 43.Área de contacto de unpie con el suelo:219,7 cm2
Masa: 48 kg.Altura: 1,60 m.Calzado número:36.Área de contacto de un
piecon el suelo, con
tacones altos: 37,6 cm2
Algunos datos…
Hombre Mujer
Masa: 78,0 kg.
Peso: 764,4 NÁrea 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 decon el suelo: 75,2 cm2
7,52 x 10-3 m2 .
P = 62 552,19 Pa.
La presión que ejerce la mujer es 3,6 veces mayor que la presión que ejerce el hombre.
Conclusión
Otros ejemplos donde se aplica el concepto de presión.
Presión
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.
Presión en los fluidos
Presión hidrostática y total
La atmósfera es atraída por la Tierra, por ello tiene peso, esa fuerza sobre la superficie del planeta ejerce una presión llamada presión atmosférica.
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.
Presión atmosférica
El barómetro construido por Evangelista Torricelli, quien en 1644 determinó el valor de presión atmosférica.
El barómetro
Instrumento para medir presiones.
El manómetro