Presión
La presión es el concepto físico utilizado para
caracterizar la influencia de una fuerza perfectamente distribuida
sobre una superficie, por lo que su valor se da en unidades de fuerza
por unidad de
área, esto es Kg/cm² o libras/pulgada² etc.
Hay que diferenciar entre dos tipos de presiones que son:
- Presión propiamente dicha, que se refiere a la
acción de los fluidos
(gases y
líquidos) sobre las paredes del recipiente que los contienen.
- Fuerzas distribuidas aplicadas a sólidos, que mas
apropiadamente debe llamarse tensión.
Para estas páginas la palabra presión se refiere a la
presión en fluidos.
La presión ejercida por los fluidos puede ser de dos
tipos:
- Presión estática, producida por los fluidos
en
reposo sobre las paredes del recipiente.
- Presión dinámica, producida sobre una
superficie perpendicular a la dirección del movimiento de un
fluido.
Presión estática
La figura 1 muestra un
esquema de un recipiente lleno con líquido hasta una altura h. Esta columna líquida
ejercerá una presión sobre el fondo y las paredes de
recipiente que lo contiene de valor:
P = δ x h
Donde δ es la densidad o peso
específico del líquido y h
la altura de la columna,
Si consideramos ahora una sección del fondo de área A, la fuerza f resultante de la presión sobre esta área
sería:
f = P x A
donde A es el área de
la sección y P la
presión a que está sometida.
Una típica presión estática, es la presión
atmosférica, producida en todas direcciones sobre los cuerpos
colocados en la superficie de la tierra debido a la gran columna de
aire sobre ellos. El resultado de esta acción en todas
direcciones de la presión atmosférica no produce fuerza
neta de empuje del cuerpo hacia algún lado, solo tiende a
comprimirlo.
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Figura 1
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Presión dinámica
Cuando los fluidos se mueven en un conducto, la inercia del movimiento
produce un incremento adicional de la presión estática al
chocar sobre un
área perpendicular al movimiento, así por ejemplo, cuando
usted tiene una sombrilla abierta interceptando el viento,
tendrá que sostener la fuerza de empuje producida por el choque
del aire con la sombrilla. Esta fuerza se produce por la acción
de la presión conocida como dinámica. La presión
dinámica depende de la velocidad y la densidad del fluido.
Presiones absoluta y relativa
Hay que considerar dos estados diferentes de la presión para la
figura 1, para el caso del recipiente abierto al exterior, sobre la
superficie del líquido actúa la presión
atmosférica, mientras que si el recipiente es hermético y
existe vacío sobre el líquido, esta presión
ambiental no actúa, de manera que sobre las paredes del
recipiente
pueden ejercerse dos presiones que difieren en el valor de la
presión atmosférica. La primera se conoce como
presión relativa o manométrica y la segunda como
presión absoluta. Es decir:
Pre = Pab + Pat
Donde Pre es la presión
relativa, Pab la
presión absoluta, y Pat
la presión atmosférica.
Como la presión atmosférica varía con la altitud y
otros factores climatológicos el uso de la presión
absoluta evita imprecisiones en la medición, que pueden ser
significativas para las bajas presiones.
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