presion-hidrostatica-1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES

LABORATORIO DE FISICA II TEMA: PRESION HIDROSTATICA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 25/01/18

CALLAO, 2018

INTRODUCCIÓN La presión hidrostática es la parte de la presión debida al peso de un fluido en reposo. En un fluido en reposo la única presión existente es la presión hidrostática, en un fluido en movimiento además puede aparecer una presión hidrodinámica relacionada con la velocidad del fluido. Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo. Por otra parte, si un fluido está en reposo, la fuerza que ejerce contra cualquier elemento de superficie de la pared del recipiente que lo contiene es perpendicular a dicha superficie, y la fuerza que ejerce la pared sobre el fluido también es normal a la pared. En este sentido, esto resulta evidente porque cualquier fuerza tangencial a la pared ejercida sobre el fluido produciría un deslizamiento del mismo paralelamente a la pared. Ahora, si el fluido está en reposo, tal deslizamiento no se produce y, por lo tanto, la fuerza no contiene componente tangencial, por lo que en síntesis significaría que es normal a la superficie.

FUNDAMENTO TEÓRICO Es muy conocido el hecho de que los líquidos presionan hacia abajo, sobre el fondo del recipiente que los contienen y hacia los lados sobre las paredes del mismo. El volumen de un líquido está sometido a la acción de la gravedad, el peso del líquido que se encuentra en la parte superior ejerce una presión sobre el líquido que se encuentra en la parte inferior, es decir la presión bajo el agua aumenta con la profundidad, como la presión hidrostática esP=ρ.g.h  entonces se observa que la presión es independiente del área de la vasija y de su forma pues solamente influye la densidad del líquido y su altura. La densidad es una característica de cada sustancia y el cociente entre la masa y el volumen y veremos que el valor de esta es independiente de la cantidad de sustancia que se escoja. También un fluido pesa y ejerce una presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendicular a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que este sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión: Donde, usando unidades del SI:    

P es la presión hidrostática (en pascales). ρ es la densidad del líquido (en kilogramos en metros cúbicos). g es la aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado). h es la altura del fluido (metros). Un líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en el interior.

RESULTADOS La presión es diferente cada vez que se adentraba el embolo en el agua de la cual salieron los siguientes resultados en la gráfica y en la tabla, en 10 diferente profundidades. 1.

De la cual obtenemos el siguiente Grafico.

De este grafico obtenemos la densidad experimental y la presion atmosferica experimental.  =  = 1058.2

  3

= 1058.2

, =  = 101.66 

 3

ANALISIS

DENSIDAD VOLUMETRICA(Kg/m3) PRESION ATMOSFERICA(103 Pa)

VALOR EXPERIMENTAL

VALOR TEORICO

ERROR ABSOLUTO

PORCENTUAL

1058.2

1000

58.2

5.8%

101.66

101

0.66

0.65%

CUESTIONARIO 1.- Explique el funcionamiento de un barómetro, manómetro. 1. Manómetro El manómetro es una herramienta utilizada para la medición de la presión en fluidos, usualmente determinando la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local. La presión suele medirse en atmósferas (atm). En el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado, a lo que equivale a un pascal (Pa). Rango de presiones: Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de presión absoluta en aplicaciones de alto vacío, hasta miles de atmósferas en prensas y controles hidráulicos. Con fines experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de atmósferas, y la fabricación de diamantes artificiales exige presiones de unas 70.000 atmósferas, además de temperaturas próximas a los 3.000 °C. En la atmósfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presión atmosférica local. Existen varios tipos de manómetros entre esos el de tubo en U, el de tintero y el de tubo inclinado Manómetro de tubo en U Si cada rama del manómetro se conecta a distintas fuentes de presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión y disminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles es función de las presiones aplicadas y del peso específico del líquido del instrumento. El área de la sección de los tubos no influye en la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar las medidas.

Manómetro de tintero Una de las ramas de este tipo de manómetro tiene un diámetro manómetro relativamente pequeño; la otra es un depósito. El área de la sección recta del depósito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de la rema manómetro, con lo que el nivel del depósito no oscila de manera apreciable con la manómetro de la presión. Cuando se produce un pequeño desnivel en el depósito, se compensa mediante ajustes de la escala de la rama manómetro. Entonces las lecturas de la presión diferencial o manométrica pueden efectuarse directamente en la escala manómetro. Los barómetros de mercurio se hacen generalmente del tipo de tintero. Manómetro de tubo inclinado: Se usa para presiones manométricas inferiores a 250mm de columna de agua. La rama larga de un manómetro de tintero se inclina con respecto a la vertical para alargar la escala. También se usan manómetros de tubo en U con las dos ramas inclinadas para medir diferenciales de presión muy pequeñas. 2. El Barómetro El barómetro es básicamente un manómetro diseñado para medir la presión del aire. También es conocido como tubo de Torricelli. El experimento de Torricelli consiste en tomar un tubo de vidrio cerrado por un extremo y abierto por el otro, de 1 metro aproximadamente de longitud, llenarlo de mercurio, taparlo con el dedo pulgar e invertirlo introduciendo el extremo abierto en una cubeta con mercurio. Luego si el tubo se coloca verticalmente, la altura de la columna de mercurio de la cubeta es aproximadamente cerca de la altura del nivel del mar de 760mm apareciendo en la parte superior del tubo el llamado vacío de Torricelli, que realmente es un espacio llenado por vapor de mercurio a muy baja tensión. Torricelli observó que la altura de la columna variaba, lo que explico la variación de la presión atmosférica.

Los barómetros son instrumentos fundamentales para medir el estado de la atmósfera y realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones se corresponden con regiones sin precipitaciones, mientras que las bajas presiones son indicadores de regiones de tormentas y barrascas. Los altímetros barométricos utilizados en aviación son esencialmente barómetros con la escala convertida a metros o pies de altitud. La unidad de medida de la presión atmosférica que suelen marcar los barómetros se llama hecotpascal, de abreviación (hPa). 2. Explique el principio de los vasos comunicantes. Los vasos comunicantes son recipientes comunicados entre sí, generalmente por su base. No importa cuál sea la forma y el tamaño de los recipientes; en todos ellos, el líquido alcanza la misma altura. Si se tienen dos recipientes comunicados y se vierte un líquido en uno de ellos en éste se distribuirá entre ambos de tal modo que, independientemente de sus capacidades, el nivel de líquido en uno y otro recipiente sea el mismo. Éste es el llamado principio de los vasos comunicantes, que es una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática. Si se emplean dos líquidos de diferentes densidades y no miscibles, entonces las alturas serán inversamente proporcionales a las respectivas densidades. En efecto, si PA= PB, se tendrá:

3. ¿Qué registrara mayor peso: un globo vacío o el mismo globo lleno de aire? Explique. Presenta mayor peso el globo, esto se debe a que las moléculas del aire internamente chocan con la superficie del globo generando una presión la cual genera una fuerza la cual hace que el peso del globo aumente, esta conjunto de fuerza que generan todas estas moléculas se le llamar fuerza de empuje del aire.

4. ¿Por qué la presión atmosférica no rompe los vidrios de las ventanas de una oficina o casa? Porque la presión atmosférica también empuja desde el lado de adentro del lugar, de igual forma siempre habrá una filtración así sea mínima y esta provoca que la presión interior y exterior se equilibre. Pero si las tuvieras cerradas sin filtración alguna esta explotaría ya que no soporta la presión fuerte y la llega a romper, pero si están abiertas las ventanas no tienen por qué soportar esta presión. 5.- ¿Por qué la presión de los neumáticos de un auto o camión es ligeramente más elevada después de que este ha recorrido varios kilómetros? Si consideras el aire como un gas ideal se cumple que: PV=nRT P=presión V=volumen n=número de moles(1 mol son 6.23*10^23 moléculas de aire) R= es una constante T= temperatura cuando llenas un neumático con aire,, lo llenas con una cantidad de moles o moléculas y estas se supone que no se escapan del neumático. Entonces te das cuenta que PV/T= constante el volumen permanece prácticamente constante ya que no se puede expandir más debido a que está encerrado dentro del neumático, entonces podemos decir que P/T=constante. Entonces, al recorrer una gran distancia, los neumáticos se calientan. Entonces T aumenta, pero como P/T tiene que ser siempre constante (el mismo valor), necesariamente P tiene que aumentar. Por ejemplo, si P=4 y T=8 P/T=1/2 entonces si T aumenta a 16 entonces P tiene que aumentar a 8 para que se siga cumpliendo que P/T= 4, en efecto, 8/16=4. 6. ¿porque dos equipos de ocho caballos cada uno no pudieron separar los " hemisferios de Magdeburgo"? Se tomó 2 semiesferas metálicas huecas (de ahí el nombre de hemisferios de Magdeburgo), e hizo que encajaran la una en la otra de manera que formasen una esfera, de la que extrajo el aire con una máquina de su invención. Los dos hemisferios fueron luego atados a dos fuertes caballos, que tiraban de ellos en sentido contrario: no dieron la menor muestra de separarse. Lo que mantenía con tanta fuerza unida las dos semiesferas. Era la presión del aire, descubierta y medida por Torricelli, que empujaba hacia adentro. Ello se debe a la presión del aire circundante, que supera la fuerza de esos

caballos de tiro. En cambio, cuando el recipiente contiene aire, una fuerza insignificante consigue despegar los hemisferios. 7. ¿Por qué una persona le cuesta mantenerse de pie después de girar sobre sí mismo? Para evaluar si nos estamos moviendo o no, nuestro cerebro se basa en la información de dos fuentes principales: la información que procede del campo visual y la información que proviene del líquido que baña nuestro oído interno. Este líquido también ayuda a mantener el equilibrio. Está situado encima de la cóclea, donde hay tres pequeños conductos enrollados en espiral denominados canales semicirculares. Al igual que la cóclea, están llenos de líquido y contienen en su interior miles de pelitos microscópicos. Cuando movemos la cabeza, el líquido que hay en el interior de los canales semicirculares también se mueve. El líquido desplaza los pelitos, que transmiten señales nerviosas al cerebro sobre la posición de la cabeza. Y, en menos de un segundo, el cerebro envía información a los músculos adecuados para que podamos mantener el equilibrio.  Al detenernos de manera brusca después de haber estado dando vueltas sobre nosotros mismos, el líquido de nuestro oído interno continúa dando vueltas unos segundos más, llevado por la inercia, mientras nuestra visión reacciona instantáneamente al cese del movimiento. En esta situación, los centros hápticos del cerebro captan datos opuestos entre sí: el oído interno informa que seguimos dando vueltas, mientras que los ojos informan que estamos parados. Para resolver tamaño conflicto, el cerebro asume que ambos informes, aunque contradictorios, son correctos: seguimos dando vueltas, pero no lo parece pues el mundo circundante está dando vueltas hacia la derecha al mismo tiempo que nosotros.  Así pues, la ilusión de que la habitación da vueltas al revés es una interpretación sobre la marcha de nuestro cerebro para reconciliar los datos contradictorios que recibe. 8. ¿Por qué una persona siente una sensación de mareo cuando se levanta rápidamente de su cama? Es por una bajada brusca de tensión conocida como hipotensión ortostática, la cual consiste en un descenso breve, rápido y repentino de la presión arterial debido al cambio brusco de la postura de la persona. 9.- Si a una lata sin tapa superior procedemos a llenarla de agua. ¿Qué ocurrirá al agua si la lata está en caída libre y tiene un agujero en su base inferior? Si llenamos de agua la lata agujereada y no la cerramos ‘’sin tapa’’, cuando destapemos

el agujero el agua saldrá por el mismo. Pero si dejamos caer libremente la lata observaremos que se interrumpe el chorro de agua que antes salía por el agujero. Cuando la lata (con el agua) está cayendo libremente, puede considerarse que la lata constituye un entorno de microgravedad (en la terminología de los astronautas), es decir, que la gravedad se ha reducido de tal manera que sus efectos no se notan. Como la velocidad de salida del agua por el orificio depende de la aceleración de la gravedad, durante la caída libre no saldrá agua (es decir, la velocidad de salida será nula). Esta sensación de microgravedad (o ingravidez) es la que se experimenta en los descensos

bruscos de las montañas rusas y otras diversiones similares (tipo emociones fuertes) de los parques de atracciones. 10. Es sabido que toda presión ejerce una fuerza. ¿Porque una persona resiste la presión atmosférica? Sencillamente porque las cavidades interiores del cuerpo que están llenas de aire, sangre y otros fluidos, se encuentran a la misma presión que la atmosférica y por lo tanto permanecen en equilibrio, tanto las presiones interiores como las exteriores y no lo notamos. Si la presión del cuerpo disminuye o aumenta, lo sentiremos de inmediato. los astronautas. Estas personas pasan largos períodos de tiempo en el espacio, sin gravedad y la presión ejercida por la atmósfera. Cuanto mayor sea la duración del tiempo que pasan fuera de la atmósfera de la Tierra, es más probable que el astronauta experimente episodios de desvanecimiento a su regreso a la tierra. Se ha teorizado que la atmósfera elevada pone una mayor demanda en el corazón y no puede mantener el ritmo, lo cual hace la presión arterial más baja, que se traduce en desvanecimiento. 11. ¿Qué le ocurre a una bolsa de papas fritas o una mercancía empacada cuando está en un avión antes y después del despegue? Las bolsas de patatas contienen aire atrapado en su interior a la misma presión que la presión atmosférica del lugar donde se fabricó. Como en ese lugar la presión dentro y fuera de la bolsa es la misma, el aire del interior empuja hacia fuera con la misma fuerza que el aire del exterior empuja a la bolsa. Con la altitud, la presión fuera de la bolsa se hace menor que la de dentro. Ahora en el avión el aire del interior es el que empuja con más fuerza y como consecuencia la bolsa se hincha. A medida que el avión desciende las presiones en el interior y en el exterior se vuelven a igualar con lo que la bolsa se deshincha, esto se debe a que a mayor altitud menor presión atmosférica .Si abres elenvase a la altitud de crucero oirás un pequeño estallido, es el aire a presión escapando de la bolsa. 12. Un automóvil pesado con una persona a dentro, se sumergió en un lago por accidente y quedo sobre sus ruedas. ¿Qué debe hacer la persona para salir del auto? Bajo el agua, la presión aumenta proporcionalmente a la altura. Una capa de agua de 10 metros de profundidad crea una presión extra de una atmósfera. A 10 metros de profundidad la presión en el exterior del vehículo es de dos atmósferas, el doble que la presión interior, lo que significa que es muy fácil abrir la puerta para un buceador que venga desde el exterior para socorrer a sus ocupantes, pero es también muy difícil abrirla desde el interior. De hecho, esa presión extra de una atmósfera convierte a una puerta con una superficie de, pongamos, 0,5 metros cuadrados, en un elefante de 5 toneladas de peso. Y si bajamos a 20 metros de profundidad, tenemos ya una sobrepresión de dos atmósferas y una puerta-elefante de 10 toneladas de peso casi imposible de mover. Para

el que la quiera abrir desde dentro, claro. Desde fuera bastaría empujar con un dedo para que una tromba de agua irrumpiera en el interior del coche. Entonces para estos casos existe una manera de poder salir del auto, sólo hay que esperar con mucha sangre fría a que esté totalmente lleno de agua el vehículo. En ese momento, la presión será igual de alta dentro y fuera del coche, y podremos abrir la puerta con toda normalidad. 13.- ¿Por qué en los muelles se construyen con pilotes? Los pilotes vienen a ser elementos estructurales que se introducen en el terreno para transmitir cargas a los estratos inferiores, o para alterar las condiciones físicas del terreno. Los pilotes trabajan bajo el fundamento de la acción de tres cargas: la carga P que es la carga de servicio que debe absorber el pilote para satisfacer a la estructura, la carga por fricción que es la carga que se desarrolla entre el cuerpo del pilote y el suelo; y finalmente la carga por punta que es la carga que se desarrolla a medida que se va hincando el pilote, debajo de la punta del pilote se va compactando el suelo formando una punta del mismo suelo. Algunos pilotes dependiendo del tipo de suelo, no se fabrican con punta ya que el propio suelo compactado hace de punta. Los pilotes se emplean para:  Eliminar asentamientos no permitidos en el muelle.



 Transferir las cargas de una estructura a estratos inferiores que tengan la capacidad de carga suficiente para soportar la estructura, el pilote pasa a comportarse como una extensión de una columna. 

 Proporcionar anclaje a estructuras sujetas a sub-presiones hidrostáticas, momentos de volteo o cualquier proceso que trate de levantar la estructura. 

 Distribuir la carga dentro de un suelo homogéneo de regular espesor.



 Proporcionar anclaje lateral a ciertas estructuras o resistir fuerzas laterales que se ejercen sobre ellas. 

 Soportar grandes cargas laterales, en el caso de los muelles por ejemplo, permiten soportar los impactos de las embarcaciones u objetos flotantes. 

 Compactar terrenos granulares, así como incrementar su capacidad de soporte a través de una combinación de desplazamiento de volumen de suelo e hincado. 

Los pilotes prefabricados pueden ser reforzados con acero convencional o pretensados, para reducir las grietas por izaje e hincado y proporcionar resistencia la flexión. Generalmente son instalados por clavado, pueden ser de sección transversal circular, cuadrada, hexagonal u octogonal. Sus dimensiones están limitadas alrededor de 0,5 m. de diámetro, 25 m. de longitud y 750 KN de capacidad de carga según condiciones convencionalmente planteadas. 14. ¿Qué es un sifón? Describa algunas aplicaciones a la ingeniería. Un dispositivo que permitía al agua de un canal o acueducto, pasar por debajo de un camino o por una vaguada para retomar su nivel al otro lado y continuar su curso. Físicamente se basa en los vasos comunicantes. Está formado por un tubo, en forma de «U» invertida, de ramas desiguales, con uno de sus extremos sumergido en el líquido, que asciende por el tubo a mayor altura que su superficie, desaguando por el otro extremo. Para que funcione, el orificio de salida debe estar por debajo de la superficie libre (el sifón, en la figura, funcionará mientras h2 sea mayor que h1), pues funciona por diferencia de presiones, entre la superficie del líquido en la cubeta o recipiente y el punto de salida del ramal exterior, y debe estar lleno de líquido (cebado) ya que esa continuidad permite que la presión del líquido en el ramal de entrada cree la diferencia de presiones que eleva el fluido hacia el otro ramal.  A plicaciones     

Para atravesar depresiones en el terreno En instalaciones hidráulicas en edificios En aparatos electrodomésticos Como descargador de seguridad en canales Para alimentar surcos de riego

15. ¿Por qué la llave de los caños de agua suelen ser giratorios, y no en forma exclusa? Un ejemplo de este dispositivo para el agua del hogar con la llave de asiento correspondiente, consta de vástago con rosca y al final una arandela de caucho, cuero o de goma, llamado soleta o cuerito, que como se muestra en la imagen, al girar el mando cierra el conducto de llegada y de esta forma interrumpe el paso del agua. Tradicionalmente la pieza de cierre era de cuero,  por lo que en ciertos países se conoce como cuerito, y en otros zapata o soleta (diminutivo de suela, de zapato), que también recuerdan este origen, a pesar de que actualmente son de caucho sintético. Habitualmente en el extremo de salida del caño tienen un dispositivo laminador del agua, mediante una serie de rejillas o piezas, metálicas o de material plástico, que sirven para evitar que el chorro de agua salpique al llegar al fondo del aparato .

16. Para que un auto genere más potencia ¿Debe moverse en un lugar de alta o baja latitud?  A mayor altura sobre el nivel del mar, existe una menor presión atmosférica y menor concentración de oxígeno en el aire; por lo que la combustión resultante es más pobre, aun si el carro estuviera usando la gasolina de mayor octanaje; entonces, el problema de la altura no es con el tipo de combustible sino con el aire. Ya a nivel del mar, a mayor octanaje mayor es la temperatura que alcanza la mezcla al ser comprimida y por lo tanto, mayor será la potencia que desarrolla su vehículo. Estudios plantean que por cada 1000 msnm la pérdida de potencia es aproximadamente del 10%. Entonces, manteniendo este concepto, en La Paz  – Bolivia, los carros perderían un 36% su potencia, porque la ciudad está situada a 3600 msnm. En Quito, ciudad que se ubica a 2850 msnm el motor de un automóvil tendrá un 28% menos de potencia, razón por la cual lo notará lento y un tanto pesado; a mayor altura la pérdida de potencia se incrementará. El auto para tener mayor potencia deberá moverse en un lugar de baja altitud. 17.- se tiene una cisterna que tiene la mitad de su volumen de gasolina. Analice lo que le ocurre al nivel de la gasolina si la cisterna se mueve sobre una trayectoria recta con una aceleración constante. 18. ¿Qué es un tornado? Con instrumentos caseros diseñe un experimento para ver la reacción de tornado a baja escala. Un tornado un fenómeno climático que consiste básicamente en una rotación de aire de una fuerte intensidad con una extensión horizontal mínima que desciende desde el cielo a la superficie de la Tierra o bien del agua. Es una masa de aire con alta velocidad angular cuyo extremo inferior está en contacto con la superficie de la Tierra y el superior con una nube cumulonimbos o, excepcionalmente, con la base de una nube cúmulus. Se trata del fenómeno atmosférico ciclónico de mayor densidad energética de la Tierra, aunque de poca extensión y de corta duración (desde segundos hasta más de una hora). Experimento:

Colocar agua en el recipiente hasta completar unos 2/3 del mismo y añadir entre 3 y 5 gotas de colorante. Añadir una cucharada de jabón líquido y otra de vinagre. Colocar la tapa y cerrar bien para que no haya fugas.  Agitar el frasco con mucha fuerza y girar para formar un remolino en el interior. Lo que va a suceder es que se formará un pequeño vórtice similar a un tornado en miniatura, si se observa de cerca y detenidamente se puede notar cuanto se asemeja a la realidad. El remolino se forma debido a la corriente descendente que se crea en el agua, ese flujo al descender comienza a girar y a su vez mientras está bajando, acelera su rotación formando un vórtice. En un tornado ocurre exactamente lo mismo, pero con aire en lugar de agua. 19. Si dentro de un auto un niño sostiene de una cuerda un globo con helio. ¿Qué ocurre al niño y al globo cuando el auto acelera y cuando el auto desacelera?

Supongo que, al tener que salir lanzados hacia delante distintos cuerpos, lógicamente irán para adelante los que su densidad sea mayor [que la del aire], al igual que descienden más por la acción de la gravedad los de mayor densidad. Por eso los globos de helio van claramente hacia atrás al frenar (desacelerar), hacia adelante al acelerar o más hacia la derecha al girar a la derecha. No es que ellos se desplacen, es que los demás (el aire) se "desplazan más". Totalmente similar a lo que sucede sin movimiento en el aire que nos rodea: el globo de aire normal baja (hacia donde apunta la fuerza) y el de helio sube (hacia el lado contrario). 20.- ¿Por qué las pistas de aterrizaje de avionetas o aviones deben ser más largas en comparación con las pistas de aterrizaje de Lima? Esto es debido a que la presión atmosférica que se ejerce en las alturas es mucho menor a la de lima, por lo que no hubiera mucha resistencia del aire frente a la avioneta por lo tanto esta no disminuiría su gran velocidad en una pista de aterrizaje corta como en el aeropuerto Jorge chavez. Si la pista fuera corta, entonces la avioneta no se detiene totalmente debido a esta gran diferencia de presión en comparación con la de lima, por lo tanto hubiera un accidente trágico. Un ejemplo claro es el aeropuerto en construcción suspendida ‘’aeropuerto de chincheros’’

con aproximadamente 4000 metros de pista de aterrizaje. 21.- ¿Por qué un operario u ingeniero que recién llega a trabajar a una mina en las alturas, sufre de hemorragia nasal? ¿Qué se debe hacer para aminorar sus efectos durante su proceso de aclimatamiento? La presión atmosférica "ayuda" a las paredes de los vasos sanguíneos que estan cercanos a la piel, dado que actúa "empujando" las paredes hacia dentro. Cuando la persona sube y baja la presión atmosférica el aire empuja menos las paredes de los vasos y estos deben hacer más esfuerzo para contener la sangre. Si la persona tiene vasos capilares débiles o presión arterial alta (o ambas en el momento)..., pues tendrá hemorragia nasal. La hemorragia nasal sería un primer síntoma, ya que pudiera tener otras hemorragias donde se hallen vasos capilares cerca de la piel..., así que lo mejor que puede hacerse en esos casos, es hacer que la persona se dirija a una altura menor de inmediato. La hemorragia nasal se denomina también epistaxis, y se caracteriza por la pérdida de sangre del tejido que recubre la nariz. El sangrado ocurre con más frecuencia en una sola fosa. Las hemorragias nasales son mucho más frecuentes en los niños que en los adultos. Dependiendo del origen del sangrado, tienen dos clasificaciones: hemorragia nasal posterior, donde la sangre proviene de la parte posterior de la nariz y corre por detrás de la boca hacia la garganta; y, hemorragia nasal anterior, en la cual la sangre fluye de la parte frontal de la nariz y es de color rojo brillante.

La mayoría de las hemorragias nasales son sólo molestias; pero algunas de ellas son delicadas, y unas pocas son peligrosas para la vida. 

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Si la hemorragia persiste, es mejor que vea a su médico, quien puede recomendar una cauterización para el vaso que está causando problemas. Consuma alimentos ricos en vitamina K esencial para la coagulación de la sangre. No se suene por lo menos durante doce horas después de haber cesado la hemorragia. Cuando estornude, mantenga la boca abierta. Tome suplementos de hierro, si es propenso a las hemorragias.

22. ¿por qué entre la separación de dos montañas corre mucho viento? ¿cómo es llamado a ese efecto sobre el viento? Efecto Foehn. El relieve elevado obliga a la masa de aire a ascender, condensando el vapor de agua y dando lugar a lluvias orográficas (efecto barrero). A sotavento el aire ya seco desciende rápidamente aumentando la presión atmosférica y la temperatura Las crestas de las montañas pueden acelerar considerablemente la velocidad de los vientos cuando estos atraviesan desfiladeros, puertos o pasos de montaña, abras o collados, donde el aire se ve forzado a aumentar su velocidad al estrecharse la sección que atraviesa. Es el caso del Monte Washington en Nueva Inglaterra, donde se han registrado los vientos de mayor velocidad en nuestro planeta, es decir, 372 km/h. Dependiendo del tamaño de ese obstáculo, el viento puede optar por bordearlo o escalarlo. Si posee una base ancha, el aire lo sobrepasa verticalmente, buscando una mayor facilidad, mientras que, si la base no es significativamente ancha, optar por bordearlo, adaptándose a su morfología. En el caso de encontrarse con pendientes muy elevadas pueden aparecer algunos pequeños remolinos de viento. 23. A grandes alturas, ¿Por qué los motores de enfriamiento y ventiladores de maquinarias no son eficientes? ¿Qué se debe hacer? Estos decrementos de la potencia de los motores se realizan por tres factores: la tensión aplicada, la altura de la instalación, y la temperatura. Cuando se permanece en una elevación por sobre un cierto límite inferior (establecido típicamente en 1.000 m.s.n.m.), existe el efecto de disminución de presión atmosférica por menor peso de la columna de aire. Esto produce dos efectos: la disminución de la tensión de ruptura de un aislante gaseoso, por efecto de la Ley de Parchen (donde la tensión de ruptura es función de la presión y la distancia interelectródica), y la disminución de la densidad del aire.

La Figura muestra la variación de la presión atmosférica terrestre en función de la altitud. La forma de variación es aproximadamente una exponencial decreciente respecto de la altura. Se aprecia que a una altura del orden de 5.000 m.s.n.m. la presión atmosférica es aproximadamente la mitad que a nivel del mar. El decremento de temperatura con la altura de montaje será, sin embargo, un plus a favor del motor porque éste trabajará con temperaturas ambientales más frías que la del diseño del motor, pero ello dependerá de la condición de la instalación. Por lo señalado, el uso de curvas de eficiencia en un rango amplio de cargas, y los efectos de menor ventilación y limitada capacidad de refrigeración, serán factores fundamentales para determinar exactamente el efecto de la altitud sobre el rendimiento de un motor determinado. Lo relevante es que, al momento de realizar evaluaciones de la conveniencia de reemplazar un motor de eficiencia "Standard" por otro de características de "Alta Eficiencia", podría haber sorpresas en los rendimientos finales de la nueva máquina respecto de la original. 24. Para el control meteorológico del clima se usan las “Curvas Isobáricas”.

Explique a nivel básico la utilidad de estas curvas, así como los anticiclones y borrascas. La curva isobáricaes de suma utilidad para captar las diversas alturas que tengan una misma presión marcada en dicho territorio. Se denominan anticiclones o altas presiones a aquellas regiones en las que la zona central posee una presión mayor que la de la periferia; por el contrario, en las borrascas o bajas presiones, la zona central posee una presión menor. Alrededor de los núcleos de altas presiones, es decir, en los anticiclones, el aire circula en el sentido de las agujas de un reloj en el hemisferio norte, sentido de giro que lleva el nombre de anticiclónico; por el contrario, en los núcleos de bajas presiones o borrascas el aire circula en el sentido contrario al horario, sentido llamado ciclónico. 25.- ¿Qué es la napa freática? ¿Cómo varia la presión de agua que posee respecto a su nivel y profundidad de la napa freática? Es la primera capa de agua subterránea que se encuentra al realizar una perforación y la más susceptible a la contaminación antrópica. Se la denomina también, zona de agua freática. Constituye el acuífero libre, el que se extiende en profundidad hasta alcanzar un nivel más impermeable. Constituye la capa acuífera en contacto vertical directo con la atmósfera a través de la zona de aireación. Está sometida solamente a la presión atmosférica y no tiene estrato confinante superior. La profundidad de este sustrato compacto varía con el medio geológico, comprendiendo desde algunos centímetros hasta varias decenas de metros, según la región.

En las regiones urbanas y suburbanas, se encuentra sometida a un alto impacto de contaminación. Los principales agentes contaminantes provienen de instalaciones cloacales domiciliarias precarias o mal construidas (pozos negros) y de vertido de efluentes industriales. En muchas zonas y debido a intensas y sostenidas precipitaciones, esta capa puede ascender casi a nivel de superficie difundiendo masivamente los contaminantes que porta. La definición de “nivel freático”, o manto freático, es el lugar geométrico de los puntos donde la presión del agua es igual a la presión atmosférica. En otras palabras, el nivel freático está definido los niveles alcanzados por el agua subterránea en pozos de observación (nivel piezométrico). El agua situada por debajo del nivel freático se denomina agua freática y su presión es positiva. Por encima de la capa freática (o manto freático) existe el “agua capilar”, cuya

presión es negativa (succión) y permanece en comunicación con el agua freática. Esta agua, retenida en los capilares del suelo, se mueve por fuerzas de capilaridad. Sobre la zona capilar se sitúa el “agua de contacto”, sin comunicación con la de la zona

inferior. En esa zona, el suelo está sin saturar. La presión del agua de contacto es también negativa. Cuando el agua se mueve a través de los poros y oquedades del terreno por efecto de la gravedad y se encuentra con una capa impermeable puede quedar almacenada dando lugar a la formación de acuíferos. Cabe señalar en cuanto al nivel piezométrico del acuífero que la cota de los niveles freáticos no es estable a lo largo del tiempo sino que está sujeta a variaciones, según las estaciones y otros factores. En verano, debido a la evaporación por el calor intenso, el nivel tiende a descender. En épocas lluviosas, en cambio, el nivel se acercará más a la superficie.  Aunque el manto freático tiende a mantenerse paralelo al nivel topográfico en algunos puntos su profundidad no es constante, sino que fluctúa de acuerdo con las variaciones en las precipitaciones, presión atmosférica y con las fluctuaciones de las mareas, en el caso de las zonas costeras. 26. Durante una erupción volcánica. ¿Dónde la presión es mayor, el magma que se encuentra en el interior del volcán o el magma que esta saliendo o del volcán? Expliqué Una erupción volcánica es una emisión de materias procedentes del interior de la Tierra tales como lava, cenizas y gases tóxicos por medio de los volcanes. Se producen cuando el magma del interior de la Tierra aumenta de temperatura haciendo expulsar la lava hirviendo hacia el exterior. La violencia de la erupción viene dada por la temperatura y acidez de la lava, por los gases emitidos, por el nivel de sílice de la lava (cuanta más sílice contenga, mayor será la explosión) y por el estado de la chimenea (si está obstruida, la explosión será más violenta). Por ello la opresión es mayor en el interior del volcán dado que en el interior existe una presión enorme debido a la abundancia de líquido y gases y es por ello que se realiza la erupción expulsando el magma debido a las enormes presiones en el interior.

27. ¿Cómo varia su presión de agua respecto a su profundidad si la capa freática es costera? Expliqué las ventajas y desventajas para el ecosistema. 28. En la industria pesquera, en una planta harinera, a través del equipo hidráulico se encarga de transportar la anchoveta en tuberías desde la “Chata” hasta los “Separadores”. Explique por qué se transporta la anchoveta con agua de mar. ¿Qué

ocurre a la presión dentro de las tuberías si se transporta sólo la anchoveta? 29.- durante el uso de un aspersor para riego. Cuando la presión es alta ¿las gotas que salen son pequeñas o grandes? ¿Cómo afecta el alcance de las gotas? Explique. Las gotas que salen son pequeñas. Cuando la presión es demasiado alta, el chorro de agua se pulveriza, disminuye el alcance y riega en exceso de agua alrededor del aspersor. Además, las gotas pequeñas son fácilmente llevadas por el viento. Las plantas tampoco crecerán todas iguales. Observación: ¿Qué sucede cuando la presión es demasiada baja? Cuando la presión es demasiado baja, es chorro de agua no se rompe bien, salen más gotas grandes que no se dispersan bien. Estas gotas grandes caen en un círculo (un anillo) a cierta distancia del aspersor, mientras que en el intermedio cae muy poco. Así no todas las plantas reciben agua en la misma cantidad, no crecen igual y se pierde mucha agua. Además las gotas grandes pueden dañar a plantas nacientes y tapar el suelo. Presión óptima Cuando un aspersor funciona dentro del rango de presiones establecidos por el fabricante, la aplicación del agua es uniforme en la parcela y los cultivos también se desarrollan de forma uniforme. 30. Si tiene un sistema de vasos comunicantes de forma de U alto, formado por dos tubos verticales, siendo una más ancho que el otro, al mismo nivel de agua. ¿Si al tubo más delgado se le agrega agua salada, que le ocurre al agua y al nivel de agua de cada tubo? Explique Cuando vertemos un mismo fluido dentro de varios vasos de diferentes formas comunicados entre sí, la altura que alcanza el fluido es la misma para todos ellos. Sin embargo, si a los vasos echamos líquidos diferentes, las alturas que ocupan los líquidos es la siguiente. El más denso de todos estará abajo y el más ligero ocupará la altura más alta. En medio los demás según razón inversa de su densidad. 31. Explique el proceso de conservación de alimentos con el uso de altos niveles de presión hidrostática La industria de alimentos mantiene su búsqueda constante de aplicaciones innovadoras que permitan hacer cosas imposibles de conseguir en el pasado y, a través del uso de técnicas emergentes, poner en el mercado productos más naturales, frescos y seguros; en definitiva, propuestas de mayor valor.

Uno de los desarrollos de mayor éxito e implantación en el siglo XXI es el Procesado por  Altas Presiones o HPP, de sus siglas en inglés High Pressure Processing. High Pressure Processing es una técnica de proceso en frío consistente en someter el alimento, previamente sellado en su envase final flexible, a altos niveles de presión hidrostática (transmitida por el agua) de hasta 600 MPa /87000psi durante unos segundos a minutos. Se trata del mismo efecto que conseguiríamos sumergiendo el producto a 60 Km por debajo del nivel del mar- si existiera un mar de esta profundidad. El efecto pasteurizador no térmico de las altas presiones en la comida es conocido desde el siglo XIX, pero no sería hasta comienzos de los años 1990 que se desarrollarían los primeros productos HPP. Es desde el año 2000 cuando el estado de la técnica permite al Procesado por Altas Presiones implementarse de forma exitosa en todo tipo de industrias alimentarias alrededor del mundo. El procesado por alta presión es un proceso natural, respetuoso con el medioambiente y que permite preservar al máximo los ingredientes y características del producto fresco. Representa una alternativa real a los tratamientos tradicionales térmicos y/o químicos.

32. ¿Cómo se genera la presión hidrostática en las paredes de un sótano? Explique los daños que genera a la casa. Causas:  

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 Agua de la superficie que se filtra por las paredes de los cimientos  Agua subterránea en suelos saturados de agua que es empujada hacia el sótano por la presión hidrostática  Aguas sanitarias, provenientes de un sistema municipal combinado de alcantarillas para aguas pluviales y aguas sanitarias, que se regresan hacia el sistema de drenaje de la casa y causan que el agua de la alcantarilla emerja por los drenajes de los lavabos y del piso en los niveles inferiores.

Daños:  

Deterioro de los revestimientos de las paredes del sótano. Fragilidad en el soporte de la casa.

CONCLUSIONES 

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La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contienen y cualquier cuerpo que se encuentra sumergido, como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad, la gravedad, y la profundidad del lugar donde medimos la presión. A mayor profundidad mayor será la presión. La presión atmosférica en un lugar determinado experimenta variaciones asociados con los cambios meteorológicos, la presión atmosférica disminuye con la altitud a causa de que el peso total de la atmósfera por encima de un punto disminuye cuando nos elevamos.

BIBLIOGRAFÍA http://blog.educastur.es/bitacorafyq/2007/05/20/no-es-tan-facil-i/ https://www.xatakaciencia.com/biologia/lo-que-nos-pasa-cuando-damos-muchas-vueltassobre-nosotros-mismos https://educaconbigbang.com/2014/08/experimento-de-la-bolsa-de-patatas-que-se-hinchaen-el-avion/ http://rincondelaciencia.educa.madrid.org/preg-2/p-8/p-8sol.html http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1316 http://www.hiperbaric.com/es/hpp http://cienciavsficcion.blogspot.pe/2006/05/oculto-los-vehculos-hundidos-y-la.html https://previa.uclm.es/area/ing_rural/Hidraulica/Temas/Tema2.pdf http://perez-j.blogspot.pe/2008/08/funcionamiento-del-manmetro-y-barmetro.html http://repositorioacademico.upc.edu.pe/upc/bitstream/10757/273552/2/GAliaga.pdf http://ingecivilcusco.blogspot.pe/2009/06/pilotes.html http://www.filo.uba.ar/contenidos/investigacion/institutos/geo_bkp/gaye/archivos_pdf/Napa FreaticaAASA.pdf