Ejemplos de presión

La presión es la magnitud física que indica cuánta fuerza se está ejerciendo sobre un área determinada. Para calcularla, se utiliza la fórmula que relaciona la fuerza y el área:

Presión = Fuerza / Área

P = F / A

En nuestra realidad hay muchas maneras en las que la presión se presenta, como:

  • El peso de nuestro cuerpo sobre el área que abarcan los pies.
  • El peso de un cilindro sobre el área circular en la que se asienta.
  • La fuerza de las partículas de aire en el área interior de un globo inflado.
  • Nuestro peso repartido en las cuatro patas de la silla donde nos sentamos.
  • El peso de una caja de cartón llena sobre el área cuadrada o rectangular que abarca.

Unidades de la presión

La presión se puede expresar en varias unidades, las cuales se han ido estableciendo a lo largo de la historia y por varias circunstancias experimentales. Las equivalencias entre todas ellas se basan en la presión atmosférica estándar: 1 atm. Dicho esto, se mencionan las unidades de la presión:

  • Pascal (Pa): forma resumida del Newton sobre metro cuadrado (N/m2), es la unidad resultante de la fórmula P = F/A.
  • Atmósfera (atm): es la unidad estándar para la presión que ejercen los gases de la atmósfera sobre la superficie terrestre. 1 atmósfera = 101325 Pascal.
  • Bar (bar): es una unidad que se acerca a la atmósfera, pero esta lo supera por muy poco. 1 atm = 1.013 bar.
  • Milímetro de mercurio (mmHg): proviene de la creación del barómetro de Torricelli. La presión de 1 atmósfera resultó en una medida de 760 mm del mercurio contenido en un tubo U. Así 1 atm = 760 mmHg.
  • Libras sobre pulgada cuadrada (psi o lb/in2): se expresa en inglés como “pounds square inches” y por eso se representa como psi. La equivalencia con la atmósfera es 1 atm = 14.69 psi.

Tipos de presión

Todas las sustancias son capaces de ejercer una presión, y según el estado físico en el que se encuentren, esa presión va a ser de un tipo:

  • Presión
  • Presión hidrostática
  • Presión manométrica
  • Presión atmosférica
  • Presión absoluta

Presión

Se le llama presión tal cual cuando el cuerpo es sólido y se encuentra sobre una superficie plana. El área va a quedar definida por la geometría de su base o de la parte del cuerpo que esté en contacto directo con esta superficie. Por ejemplo, un lingote de zinc sobre la superficie terrestre ejercerá como fuerza su peso, sobre el área que abarque sobre aquella.

Este tipo de presión se calcula con la siguiente fórmula:

P = F / A

El uso de esta fórmula se explica con un ejemplo. Si un cuerpo sólido con forma cúbica tiene un peso de 3924 Newton y abarca 4 m2 de área, la presión se calculará de esta forma:

P = (3924 N) / (4 m2) = 981 N/m2

P = 981 N/m2

Presión hidrostática

Se llama presión hidrostática a la que ejercen los líquidos que están contenidos en un recipiente. Esta depende de tres magnitudes:

  • La densidad del líquido (ρ)
  • La aceleración de la gravedad (g)
  • La altura que comprende el líquido en el recipiente (h)

De este modo, la fórmula para calcular la presión hidrostática es:

PH = ρ*g*h

Y las unidades se manejan de la siguiente manera en el sistema internacional:

PH = (kg/m3)*(m/s2)*(m)

PH = (kg*m*m) / (m3*s2)

Reagrupamos las unidades y queda:

PH = (kg*m/s2) / m2

El paréntesis (kg*m/s2) equivale a las unidades Newton (N), así que la reemplazamos:

PH = N / m2 = Pascal

Se logran las mismas unidades de presión.

Presión manométrica

La presión manométrica se relaciona sobre todo con los fluidos contenidos en recipientes cerrados como los tanques, los globos y los neumáticos. Esta presión se mide con un instrumento llamado manómetro, que puede venir incluido en el equipo o comprarse para acoplarlo y tener acceso al fluido de adentro para medir su presión. Tiene una manecilla sobre una carátula graduada, que se presenta en una escala útil para trabajar. A veces son dos escalas: psi y kgf/cm2.

El manómetro tiene una entrada por la que pasa el fluido y este va a ejercer una fuerza para hacer que se mueva la manecilla. La manecilla gira sobre la carátula indicando la presión que recibe. La presión manométrica se mide en las tuberías de las plantas industriales que utilizan agua, vapor de agua, gas natural, entre otros fluidos de operación. Siempre es necesario tener la medida de esta presión porque esta entre otros factores indica si hay alguna fuga.

Presión atmosférica

La presión atmosférica es la que ejerce el peso del aire sobre la superficie terrestre. Evangelista Torricelli la midió por primera vez con su barómetro de mercurio. Puso primero una cubeta con mercurio, y luego sumergió en este líquido un tubo sellado en un extremo. La atmósfera ejerció una fuerza en el mercurio que había alrededor del tubo, y por esto el mercurio empezó a subir dentro de él. Se alcanzó una altura de 760mm. Por eso una unidad para presión atmosférica es el mmHg.

Además del barómetro de mercurio, hay otro dispositivo que sirve para medir la presión atmosférica, y es el barógrafo aneroide. Consiste de un cilindro giratorio sobre el que se va registrando la presión atmosférica en cada momento del día. Se le pone encima un papel con escala impresa, y una plumilla que lleva integrada va a ir trazando con tinta la medición de ese instante. Queda así una gráfica en tiempo real de las presiones medidas a lo largo de varios días.

Presión absoluta

La presión absoluta es la presión verdadera a la que se encuentra un fluido. Resulta de la suma de la presión manométrica y la presión atmosférica, porque las dos lo afectan al mismo tiempo. Esta suma se expresa así:

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

La presión absoluta es la que se utiliza para cálculos de laboratorio, porque representa la situación real de las sustancias.

20 ejemplos de presión

1.- Calcular la presión que ejerce un cuerpo que pesa 5000N sobre el área que abarca, que es de 6.5 m2.

P = F / A

P = (5000N) / (6.5m2)

P = 769.23 N/m2 = 769.23 Pa

2.- Calcular la presión que ejerce un cuerpo que pesa 4500N sobre el área que abarca, que es de 2.8 m2.

P = F / A

P = (4500N) / (2.8m2)

P = 1607.14 N/m2 = 1607.14 Pa

3.- Calcular la presión que ejerce un cuerpo que pesa 25000N sobre el área que abarca, que es de 8.6 m2.

P = F / A

P = (25000N) / (8.6m2)

P = 2906.97 N/m2 = 2906.97 Pa

4.- Calcular la presión que ejerce un cuerpo que pesa 100000N sobre el área que abarca, que es de 4.2 m2.

P = F / A

P = (100000N) / (4.2m2)

P = 23809.52 N/m2 = 23809.52 Pa

5.- Calcular la presión que ejerce un cuerpo que pesa 132000N sobre el área que abarca, que es de 1.5 m2.

P = F / A

P = (132000N) / (1.5m2)

P = 88000 N/m2 = 88000 Pa

6.- Calcular la presión absoluta que ejerce un fluido a 30 psi, si la presión atmosférica es de 14.7 psi.

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

P = Pman + Patm

P = (30 psi) + (14.7 psi) = 44.7 psi

7.- Calcular la presión absoluta que ejerce un fluido a 40 psi, si la presión atmosférica es de 15 psi.

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

P = Pman + Patm

P = (40 psi) + (15 psi) = 55 psi

8.- Calcular la presión absoluta que ejerce un fluido a 70 psi, si la presión atmosférica es de 14.8 psi.

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

P = Pman + Patm

P = (70 psi) + (14.8 psi) = 84.8 psi

9.- Calcular la presión absoluta que ejerce un fluido a 130 psi, si la presión atmosférica es de 14.7 psi.

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

P = Pman + Patm

P = (130 psi) + (14.7 psi) = 144.7 psi

10.- Calcular la presión absoluta que ejerce un fluido a 85 psi, si la presión atmosférica es de 14.7 psi.

Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica

P = Pman + Patm

P = (85 psi) + (14.7 psi) = 99.7 psi

11. La presión atmosférica en Oslo, Noruega es de 101500 Pa

12. La presión atmosférica en Berna, Suiza es de 100800 Pa

13. La presión atmosférica en Londres, Reino Unido es de 101000 Pa

14. La presión atmosférica en Beijing, China es de 101400 Pa

15. La presión atmosférica en Colorado, EEUU es de 102000 Pa

16. La presión atmosférica en Ontario, Canadá es de 102500 Pa

17. La presión atmosférica en Dubai, EAU es de 100800 Pa

18. La presión atmosférica en CDMX es de 102000 Pa

19. La presión atmosférica en Delfos, Grecia es de 95600 Pa

20. La presión atmosférica en Sao Paulo, Brasil es de 101800 Pa

Citar en formato APA:
Victor, C. (2023, 23 de enero). Ejemplos de presión. 10ejemplos. https://10ejemplos.com/ejemplos-de-presion/

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