Introducción
Teoría y Objetivos
En el presente documento se da a conocer un trabajo
experimental donde la principal protagonista es aquella conocida como
“Presión”. La Presión se define como fuerza por
unidad de area. Para describir la
influencia sobre el comportamiento de un fluido,
usualmente es mas conveniente usar la presión que la fuerza. La
unidad estandar de presión es el Pascal, el cual es un Newton por metro cuadrado 1)
La presión atmosférica se mide en atmósferas y mm Hg. (2)
1 atm = 760 mm Hg
1 atm =101300 Pa.
Dentro de lo realizado los fluidos jugaran un papel fundamental por lo
que se debe tener claro que un Fluido es una sustancia que se deforma
continuamente al ser sometida a un esfuerzo tangencial o cortante, no
importando cuan pequeño sea este, o, es una sustancia que no acepta
esfuerzo cortante o tangencial cuando éste esta en equilibrio.(2)
Para trabajar, es necesario entender el concepto de presión sobre un
fluido, el cual se puede explicar de la siguiente manera:
Una fuerza externa aplicada a una pared móvil de un recipiente que
contiene un fluido crea una presión que lo comprime. La fuerza repartida
sobre la superficie de la pared móvil da el valor de la presión
(P = F/A). El volumen que ocupa el fluido disminuye al
aumentar la presión. La compresibilidad es casi nula en los
líquidos. Aún sin fuerza externa, el peso del líquido
ejercera
una presión hidrostatica sobresus capas inferiores. Esta
presión engendra una fuerza que actúa desde el interior del líquido hacia fuera y
perpendicularmente a todas las paredes del
recipiente.
Objetivos:
*Medir presiones superiores e inferiores a la atmosférica.
*Estudiar la relación entre presión y profundidad de un fluido.
*Determinar la densidad de un líquido
desconocido.
Procedimiento Experimental
Materiales utilizados:
*Sensor de baja Presión / Sensibilidad y error: 0.01KPa
*Probeta
*Regla: Marca: Penguin /Error: 0 cm
/Sensibilidad:0,1 cm
*Bases magnéticas
*Nueces
*Barras metalicas
*Interfaz
El experimento consistió primeramente en llenar con agua una probeta.
Luego fue conectado a la Interfaz, un sensor de baja presión el cual se
marcó en diferentes puntos (cada 3 cm) para luego ser sumergido dentro
de la probeta y medir la presión existente en cada una de esas medidas.
Adicionalmente fue entregado al grupo un sistema
formado por una probeta en forma de “U” sujeta a una barra y base,
dentro de la cual habían 2 fluidos. Estos fluidos eran
Glicerina y parafina. Se encargó al grupo
determinar la densidad de uno de esos dos fluidos.
El montaje fue el siguiente
Analisis y resultados
Tabla de datos experimentales (Profundidad vs Presión)
La tabla muestra los datos de la presión obtenida al aumentar la
profundidad del sensor:
Grafico Profundidad vsPresión Grafico rectificado
El grafico representa una relación lineal entre la Profundidad
como variable independiente y la Presión como variable dependiente pues
a medida que aumenta la Profundidad aumenta también la Presión.
El coeficiente de correlación es 1,es decir,
todos los puntos graficados pertenecen a la recta, por lo tanto la
función es naturalmente lineal.
Dado que la Presión atmosférica normal es de 101.300 Pa., al calcular la presión local existente en
Santiago de Chile, se obtuvo un valor de 96.380 Pa lo que representa
un porcentaje de disminución del
4,9%. Esto posiblemente se debe a errores instrumentales y/o humanos, al hecho
de que la presión medida dentro de una sala es diferente a la existente
en un lugar abierto o también puede deberse a la ubicación
geografica de la capital debido a que la presión varía de
acuerdo con la altura del lugar respecto del nivel del mar 3)
Al sumergirse el ser humano en las profundidades, su cuerpo comienza a
comprimirse. Por lo tanto es necesario tener en cuenta las tablas de
descompresión inventadas pues al comprimirse el gas en el organismo y
regresar a la superficie , necesita de un tiempo para poder eliminar el
nitrógeno acumulado en el organismo antes de llegar a la superficie y
así evitar tener problemas de descompresión que lo puedan llevar
a lamuerte
En el caso de las Alturas, a medida que aumenta la altura respecto al nivel del
mar, la presión disminuye, lo que provoca que la concentración de
oxígeno en el aire también lo haga, y por consiguiente el
oxígeno dentro de los pulmones y la sangre es mínimo. Debido a
esto pueden provocarse efectos sobre el ser humano tales como dolor de
cabeza, debilidad y falta de aliento. Todo esto se conoce como “Mal de
alturas”.
Conclusión
Terminado el experimento se pudo concluir que:
La presión Local es menor a la presión Atmosférica en
Santiago, debido a la altura en la cual se midió y a los errores humanos
e instrumentales.
Del experimento se puede destacar que a medida que aumenta la
profundidad la presión ejercida sobre el sensor es mayor.
La relación funcional obtenida es :
Ademas se entiende que la variación de la presión influye
en el ser humano dependiendo de la ubicación en la cual se encuentre,
puede ser disminuyendo el oxígeno en la sangre o también
comprimiendo en demasía su cuerpo.
Referencias
*Guía número 6 de laboratorio “Estudio de una Viga en
Equilibrio Estatico” extraída de la pagina
www.fisica.usach.cl
*(1) https://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/press.html
*(2)
recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/impresos/quincena4.pdf
*(3)teleformacion.edu.aytolacoruna.es/AYC/document/atmosfera_y_clima/presion/variacionPre
s.htm