PRESIÓN EN LOS LÍQUIDOS
¿Por qué los peces de las profundidades del mar son aplanados?
De esta expresión se deduce que la presión es la misma en todos los puntos del líquido situados a la misma profundidad, independientemente de la forma del recipiente que lo contiene.
P = Po + ρgh
Por lo general a esta presión se le llama presión absoluta y a la presión ρgh, se le llama presión manométrica.
1.- Las dimensiones de una piscina rectangular son 25 m de largo, 12 m de ancho y 2 m de profundidad.
Encontrar:
a) La presión en el fondo de la piscina. b) La presión absoluta en el fondo de la piscina en condiciones atmosféricas normales, al nivel del mar.
SOLUCIÓN
a) Datos: ρ = 1g/cm3 = 1000kg/m3 , h = 2m
La presión manométrica se calcula con la expresión P = ρgh
P = ρgh = (1000kg/m3)(9,80 m/s2 )(2m) = 19600kgm/s2(m2) = 19600N/m2 = 19600 Pa
b) La presión absoluta en el fondo de la piscina es la suma de las presiones manométrica y atmosférica, que a nivel del mar vale 1,01 X 105 Pa, la cual es:
P = Po + ρgh = 1,01x105 Pa + 19600 Pa = 129600 Pa
2.- En el tubo en U de la figura, se ha llenado la rama de la derecha con mercurio y la de la izquierda con un líquido de densidad desconocida. Los niveles definitivos son los indicados en el esquema. Hallar la densidad del líquido desconocido.
Solución:
DATOS: Para el mercurio: ρM = 13600 kg/m3, hM = 2 cm = 0,02m
Para el líquido desconocido, L, ρL= ?, hL = 14 cm = 0,14m
En el nivel de la superficie de separación, en el punto a, la presión es la misma en los dos líquidos, ya que están a la misma altura en el mismo fluido, es decir, ρM = ρL
En dicho nivel la presión debida al mercurio vale:
PM = ρMg hM = (13600 kg/m3)(9,8m/s2)(0,02m)
La presión del líquido desconocido vale: PL = ρLg hL = ρL(9,8m/s2)(0,14m)
Igualando ambas expresiones: ρM = ρL ,
donde (13600 kg/m3)(9,8m/s2)(0,02m) = ρL(9,8m/s2)(0,14m), simplificando la expresión queda:
13600 kg/m3 = ρL(7) , despejando tenemos: ρL = (13600 kg/m3)/7 = 1942,8kg/m3
La densidad del líquido desconocido es de 1942,8kg/m3
SIMULACIÓN:
Con el siguiente enlace puedes verificar que la presión hidrostática depende de la profunadidad, la gravedad local y de la densidad del fluido.https://phet.colorado.edu/sims/html/under-pressure/latest/under-pressure_es.html
Para cada depósito, tome un manómetro, coloque uno fuera del depósito, tome otro y colóquelo dentro del depósito, abra la llave y observe como aumenta la presión, llene completamente el depósito; compruebe que si baja el manómetro (aumenta la profundidad) la presión aumenta y a la inversa, cuando lo sube; varíe ahora la densidad del líquido y compruebe que a mayor densidad mayor presión, haga lo mismo con la aceleración de la gravedad. puede usar varios manómetros; lo mismo que diferentes sistemas de unidades.
Con la atmósfera, puede encenderal o apagarla y obserar que sucede. Saque sus propias conclusiones !!!!!
EJERCICIOS RESUELTOS:
Ejemplo tipo icfes:
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