Presión Hidrostática

Presión Hidrostática OBJETIVOS 1. Entender por medio de la práctica de laboratorio el concepto de presión hidrostática. 2. Realizar medición de nivel nivel utilizando la presión presión hidrostática. 3. Analizar y comprender las diferentes diferentes relaciones y proporciones de la presión manométrica manométrica de acuerdo a las diferentes alturas a tener en cuenta de la membrana del manómetro la cual se sumergirá

en

el

agua.

4. Comprobar empíricamente la existencia de la presión hidrostática en los líquidos, así como la densidad

de

un

líquido.

Marco teórico PRECONCEPTOS:

FLUIDO: Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas tendentes a recuperar la forma "original. Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. PRESION: Fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

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DENSIDAD: Magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo S.I Kg/M3

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PRESION HIDROSTATICA: La presión en el seno de un líquido depende solamente de la densidad de un líquido, de la aceleración de la gravedad y de la profundidad de donde se está midiendo este parámetro. Cuantitativamente se puede suponer que un líquido de densidad P1 en un lugar donde la aceleración del campo gravitatorio sea g para encontrar la presión a una altura h de la superficie, se toma como fuerza de presión al peso de una columna en forma de paralelepípedo:

GRAVEDAD: Propiedad de la atracción mutua que poseen todos los objetos compuestos de materia, fuerza de la tierra hacia su centro, su valor normal (g) 9,81m/s2.

VOLUMEN: Es el número que indica la presión de espacio que ocupa, se expresa en m3, c.c. Magnitud física que expresa la extensión de un cuerpo e n 3D: largo, ancho, alto.

MASA: Magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo su unidad en S.I es de (kg).

TEORIA La hidrostática tiene por objetivo estudiar a los líquidos en reposo. Generalmente, sus principios también se aplican a líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes. No obstante conviene recordar que un gas puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incomprensible. La presión se define como la presión producida por una fuerza F", perpendicular a una superficie y distribuida sobre su área A de la siguiente manera: “

“

 Las unidades en las que se mide la presión son

”

  

⁄  , cuando estudiamos los fluidos es común 

usar el milímetro de mercurio mmhg como unidad de presión. Una presión de 1mmhg es la presión ejercida sobre su base por una columna de mercurio de 1mm de altura. Cuando deseamos medir presiones elevadas de gases comprimidos, del vapor de una caldera empleamos una unidad que se conoce como atmosfera es igual a: 1 atmosfera=74 cmhg =760 mmhg “

”

La densidad también llamada masa especifica del cuerpo se representa por la letra griega ro y se define así  

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 densidad se mide en las unidades de 

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La presión atmosférica es la capa atmosférica que envuelve a la Tierra y que alcanza una altura de decenas de kilómetros, ejerce una presión sobre los cuerpos sumergidos en ella. Esta presión se denomina como presión atmosférica el valor de la presión atmosférica, PA equivale a la presión ejercida por una columna de mercurio de 76 cm de altura es decir Pa= 76cmhg.El barómetro es el aparato que permita medir la presión atmosférica. El barómetro se puede usar también como altímetro es decir para determinar la altura de un lugar mediante la medida de la presión atmosférica. Variación de la presión con la profundidad La presión aumenta con la profundidad ya sabemos que la presión atmosférica disminuye a medida que se asciende en la atmosfera. Calculo de la presión en el interior de un fluido.

Se indican los puntos 1 y 2 en el interior de un fluido de densidad . La diferencia de nivel entre estos puntos es b. consideremos una porción del liquido de forma cilíndrica como si estuviese separada del resto del liquido, siendo p1 la presión en la superficie superior es decir el punto 1 y p2 la presión en la superficie inferior es decir punto 2F1=P1A y F=P2A quedando la ecuación como p2=p1+  gh Esta ecuación muestra que la presión en el punto 2 es mayor que en el punto 1 y que el aumento de la presión al pasar de 1 a 2 esta dado por  gh. La relación p2=p1+  gh es tan importante en el estudio de la estática de los fluidos que suelen ser denominada ecuación fundamental de la hidrostática. Aplicaciones de la ecuación fundamental Como ejemplo del empleo de la ecuación p=pa+  hg en esta sección presentaremos el estudio del principio de pasca

Materiales y equipo 1. Base de varilla largo 2. Sensor de presión 3. Probeta de 100ml 4. Manguera conectora 5. Regla milimetrada 6. Computadora 7. Interfase

CONCLUSIONES

1. Al momento de realizar el experimento, dijimos que cuando representamos cierta altura, la presión de este varía en el líquido que presenta cierta cantidad de aire en el momento. 2. El aumento de la presión es constante y aumenta con la altura y aun más cuando añadimos la presión en la que nos encontramos porque esta también influye. 3. Todo liquido tiene una fuerza que va hacia abajo en e l recipiente que se encuentra dependiendo del área, influyendo en esta la densidad y la altura del liquido utilizado.