lunes, 21 de marzo de 2016

PRESIÓN EN FLUIDOS

Los fluidos no soportan esfuerzos cortantes o de tensión; debido a eso, el único esfuerzo que se puede ejercer sobre un objeto sumergido en un fluido estático es el que tiende a comprimir el objeto desde todos los lados. En otras palabras, la fuerza que ejerce el fluido estático sobre un objeto siempre es perpendicular a las superficies del objeto, como se muestra en la figura:

En cualquier punto sobre la superficie de un objeto sumergido, la fuerza que ejerce el fluido es perpendicular a la superficie del objeto. La fuerza que ejerce el fluido en las paredes del contenedor es perpendicular a las paredes en cualquier punto.


La presión en un fluido se mide con el dispositivo que se muestra en la figura:

El dispositivo consta de un cilindro al vacío que encierra un pistón ligero conectado a un resorte. Mientras el dispositivo está sumergido en un fluido, el fluido presiona arriba del pistón y comprime el resorte hasta que la fuerza hacia adentro que ejerce el fluido se equilibra con la fuerza hacia afuera que ejerce el resorte. Si el resorte se calibra antes es posible medir con exactitud la presión del fluido. Si F es la magnitud de la fuerza
que se ejerce sobre el pistón y A es el área del pistón, la presión P del fluido en el nivel al que el dispositivo se sumergió se define como la relación de la fuerza al área:
                                                   
                                        P =   F  /  A            
                                                  
La presión es una cantidad escalar porque es proporcional a la magnitud de la fuerza sobre el pistón.
Las unidades de presión son newtons por metro cuadrado (N/m2) en el sistema SI. Otro nombre para la unidad del SI de presión es pascal (Pa):
1 Pa = 1 N/m2 

Para una demostración táctil de la definición de presión, sostenga una tachuela entre sus dedos pulgar e índice, con la punta de la tachuela en el pulgar y la cabeza en el índice.
Ahora presione suavemente. De inmediato el pulgar comenzará a sentir dolor, el índice no.
La tachuela ejerce la misma fuerza sobre el pulgar y el índice, pero la presión sobre el pulgar es mucho mayor debido al área pequeña sobre la que se aplica la fuerza.

FUENTE: Raymond A. Serway, Robert J. Beichner - FÍSICA Para Ciencias e Ingeniería – 5ta. Ed. – México D.F.: McGraw-Hill/Interamericana Editores - 2001