IES MACARENA FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO TEMA 4. LA PRESIÓN

IES MACARENA
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO
TEMA 4. LA PRESIÓN.
1. DEFINICIÓN GENERAL DE PRESIÓN.
La presión mide la fuerza por unidad de superficie. La presión es directamente
proporcional a la fuerza ejercida e inversamente proporcional al área de la superficie sobre
la que se ejerce.
p=
𝐹
𝑆
La presión es una magnitud escalar. Su unidad en el SI es N/m2, que recibe el nombre de
pascal (Pa).
ACTIVIDADES:
A) ACTIVIDADES LIBRO página 101 nº 32, 34, 35, 36, 37 y 38.
B) Un bloque de dimensiones 20X30X50 cm y masa 5 kg se coloca sobre la mesa.
Calcula la presión que ejerce el bloque sobre la mesa situándolo sobre las distintas
caras.
2. PRESIÓN DENTRO DE UN LÍQUIDO: PRESIÓN HIDROSTÁTICA.
Un cuerpo sumergido en un líquido está sometido a una fuerza que actúa en cualquier
dirección perpendicular al cuerpo. La presión se calcula dividiendo esa fuerza por el área del
cuerpo.
Para calcular esa presión imaginamos un recipiente cilíndrico de radio r y altura h lleno de
un líquido de densidad d, y vamos a calcular la presión en el fondo del recipiente debido al
peso del líquido que contiene.
p=
𝐹
𝑆
La fuerza F en el fondo del recipiente es el peso del líquido:
F = P = m·g = d·V·g
El volumen V del cilindro es V = S·h = πr2h. Sustituimos:
p=
𝐹
𝑆
=
𝑑𝑉𝑔
𝑆
=
𝑑𝑆ℎ𝑔
𝑆
→ p = dgh
Se observa que la presión que sufre un cuerpo dentro de un fluido depende solo de la
densidad del fluido y de la profundidad a la que se encuentra el cuerpo (no depende ni del
volumen ni de la forma del recipiente).
Principio fundamental de la hidrostática. Si dos puntos A y B se encuentran a
profundidades h2 y h1 respectivamente, la diferencia de presión entre ambos será:
∆p = p2 - p1 = d·g·(h2 – h1) = d·g·∆h
C) ACTIVIDADES LIBRO página 94 nº 7 y 8.
D) ACTIVIDADES LIBRO página 101 nº 33. Página 102 nº 39.
3. COMO SE PROPAGA LA PRESIÓN EL LOS FLUIDOS.
Principio de Pascal: La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite
íntegramente a todos los puntos del mismo.
La prensa hidráulica. Al ejercer una fuerza F1 sobre el
émbolo de área S1, según el principio de Pascal, la
presión se transmite por el fluido al émbolo de área S2,
que experimenta una fuerza F2. La presión es la misma
en ambos émbolos, la fuerza no:
p1 = p2 →
𝐹1
𝑆1
=
𝐹2
𝑆2
E) ACTIVIDADES LIBRO página 104 nº 61 y 62
4. LA PRESIÓN EN LOS GASES.
Los gases son fluidos, pero a diferencia de los líquidos son compresibles. En un recipiente
cerrado la presión se ejerce por igual en todos los puntos del recipiente, y como vimos en
curso pasado, depende de la temperatura y del volumen del recipiente (leyes de Boyle,
Charles y Gay-Lussac). La presión de los gases se mide con manómetros.
La presión atmosférica.
La atmósfera es un gas en el que la presión varía mucho de una zona a otra porque hay
grandes diferencias de temperatura. Esto provoca que el aire se desplace y haya
variaciones de densidad. La meteorología no puede ser una ciencia exacta porque no es
posible predecir cómo se desplaza el aire en toda la Tierra.
Torricelli midió en 1643 la presión que se experimenta en la atmósfera al nivel del mar.
Utilizó un tubo de vidrio lleno de mercurio y comprobó que la presión atmosférica es igual a
la presión en el fondo de un tubo de mercurio de 760 mm. Se utiliza como una unidad de
presión:
1 atm = 760 mm de Hg = 101.325 Pa
1 bar = 105 Pa.
La presión atmosférica se mide con barómetros. Es mayor a nivel del mar que en lo alto de
una montaña.
F) ACTIVIDADES LIBRO página 96 nº 9 y 10. Página 102 nº 48. Página 104 nº 58
G) ACTIVIDADES REPASO:
1. Calcula la presión que ejerce un taco de madera de dimensiones 5X10X20 cm y de
densidad 0’8 g/cm3 situado en una superficie horizontal.
2. Calcula la presión que ejerce un cubo de arista 50 cm y masa 2 kg situado sobre
cualquiera de sus caras.
3. Calcula la presión que ejerce un cilindro de 20 cm de radio, 90 cm de altura y masa
200 g si se coloca en el suelo apoyado sobre su base. Calcula la densidad del
cilindro.
4. Un objeto sumergido en agua experimenta una presión de 2·104 Pa. Calcula la
profundidad a la que se encuentra.
5. Averigua qué relación debe haber entre los radios de los émbolos en una prensa
hidráulica para que la fuerza que experimenta el émbolo mayor sea 100 veces la
fuerza que se ejerce en el émbolo menor. (Sol: r2 = 10·r1)