FISICA PARA TODOS
conozcamos a cerca de...
FLUIDOS
PRESIÓN EN UN LÍQUIDO
Cuando se nada bajo el agua se siente la presión de ésta contra los tímpanos. Cuanto más profundo nos sumerjimos, mayor será la presión. La presión que se siente se debe al peso del agua que está arriba de nosotros. Conforme se nada más profundo hay más agua sobre nosotros y, en consecuencia, hay más presión. La presión que un líquido ejerce depende de la profundidad.
La presión de un líquido también depende de la densidad del líquido. Si nos sumergieramos en un líquido más denso que el agua la presión sería mayor. La presión de un líquido es exactamente igual al producto de la densidad de peso por la profundidad:
Presión del líquido = densidad del peso X profundidad
la presión que ejerce un líquido contra las paredes y el fondo de un recipiente depende de la densidad y la profundidad del líquido
Esta ecuación se deduce de las definiciones de presión y densidad. Imagina una superficie en el fondo de un recipiente con líquido. El peso de la columna de líquido que hay directamente arriba de esa área produce presión.
Según la definición:
Densidad de Peso = Peso / volumen
se puede expresar este peso de líquido como:
Peso = Densidad de peso X volumen
donde el volumen de la columna es tan sólo el área multiplicada por la profundidad. Entonces, se obtiene:
Presión = Densidad de Peso X profundidad
Las fuerzas de un líquido que oprimen contra una superficie se suman, y forman la fuerza neta que es
perpendicular a la superficie.
FLOTABILIDAD
Flotabilidad es la pérdida aparente de peso que tienen los objetos sumergidos en un líquido. Por ejemplo, levantar una piedra grande del fondo del lecho de un río es relativamente fácil, mientras la piedra esté bajo la superficie. Sin embargo, cuando sube de la superficie, la fuerza requerida para levantarlo aumenta en forma considerable. Esto se debe a que cuando la piedra está sumergida, el agua ejerce sobre ella una fuerza hacia arriba, que está exactamente en la dirección opuesta de la atracción de la gravedad. A esta fuerza se le llama fuerza de flotabilidad y es una consecuencia del aumento de la presión con la profundidad.
Para entender la flotabilidad se requiere comprender el concepto de “volumen del agua desplazada”. Si se sumerge una piedra en un vaso lleno con agua hasta el borde, algo del agua se derramará El agua es desplazada por la piedra. Con esto llegamos a entender que el volumen de la piedra, esto es, el espacio que ésta ocupa, es igual al volumen del agua desplazada. al colocar cualquier objeto en un recipiente parcialmente lleno de agua se podrá observar que sube el nivel del agua. ¿Cuánto sube? Exactamente igual que si se vierte un volumen de agua igual al volumen del objeto sumergido.
La presión mayor contra el fondo de un objeto sumergido produce una fuerza de flotabilidad hacia arriba.