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Contenido principal
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La presión a cierta profundidad en un fluido

Transcripción del video

bienvenidos en el vídeo anterior mostramos que cualquier presión externa sobre un líquido en un contenedor se distribuye de forma homogénea en todo el líquido ya esto se le llama principio de pascal pero esto solo aplica a presiones externas ahora veamos lo que respecta a la presión interna y creo que varios de nosotros estamos familiarizados con el concepto de que mientras más profundo lo sumergimos en el agua más presión tendremos o sentiremos vemos y podemos ver esto de un modo más analítico y tener un marco de referencia para comprender qué es la presión dentro o en las profundidades del agua o en algún otro líquido aquí he dibujado un cilindro y dentro de él tenemos un fluido asumo que esto esté en un planeta con la misma masa de la tierra pero sin su atmósfera por lo que aquí afuera hay un vacío así que no hay presión por parte de la atmósfera pero si la misma gravedad y la misma constante gravitacional dentro de este cilindro tengo una delgada hoja de aluminio que cubre por completo esta área del cilindro y lo hice para tener un indicador de cuando el agua sube o baja digamos que tengo esto dentro de un fluido a una profundidad h y ya que el fluido está completamente quieto este objeto que se encuentra a este nivel también estará estático y para que algo está estático o no se está moviendo que sabemos al respecto bueno sabemos que las fuerzas netas sobre él son cero por lo que mi fuerza hacia abajo fuerza le voy a poner d va a ser igual que mi fuerza hacia arriba que le voy a poner efe por lo que f de es igual a efe y cuál es la fuerza efe de que está actuando sobre este cilindro bueno pues va a ser el peso del líquido que se encuentra arriba ya que tenemos gravedad y este líquido tiene masa por lo que cualquiera que sea la masa multiplicada por la gravedad va a ser igual a ésta efe así que vamos a calcular su valor efe es igual a la vamos a poner el azulito la masa del líquido la gravedad esto de acá es mi masa del líquido y veamos cuál es la masa del líquido y aquí les presento un concepto nuevo llamado densidad que es algo así como que qué tanta cantidad de algo hay en un volumen dado la letra griega que se usa para densidad es rock vamos a ponerlo en un bonito color naranja aunque a mí me parece más una p así que la densidad es igual a la masa massa entre el volumen volumen y esto es igual si tomamos las unidades de medida de cada uno a kilogramos / metros cúbicos esto es densidad aunque muchos de nosotros tenemos el entendimiento del concepto por ejemplo sabemos que el plomo es más denso que los malvaviscos y si yo tuviera un metro cúbico de plomo éste tendría más masa que un metro cúbico de malvavisco los mismos lo que es la densidad y regresemos a nuestro planteamiento nos quedamos en que queremos conocer la masa del líquido que se encuentra por encima de mi placa y usando la fórmula de densidad podemos decir que la masa va a ser igual a densidad por volumen sustituyendo esto en la fórmula nos va a quedar que f la fuerza de arriba va a ser igual a no el volumen que es la altura por el área por la gravedad y ahora tratemos de encontrar la presión en esta sección intermedia que es nuestra interrogante inicial la presión es igual a la fuerza sobre el área así que vamos a dividir esta fórmula entre el área recordamos que el área base es esta base de misil indro esto es a si yo divido esta fórmula entre a / a voy a quitar esto de aquí y me va a quedar que la fuerza de arriba de lo que está aquí arriba es rojo por altura por la gravedad y sabemos también que la presión de arriba va a ser igual a la presión de abajo entonces sabemos que la presión de arriba es igual a la presión de abajo porque sus respectivas fuerzas son iguales lo sabemos de esta de este enunciado de otra manera esta sección de aluminio se estaría moviendo ahora usamos esto para realizar un ejemplo imaginemos que el líquido es agua y la densidad del agua y este es un buen dato para recordar la densidad del agua la voy a poner en azul también la densidad del agua es igual a 1000 kilogramos sobre metro cúbico parece que no pero el agua es bastante densa y voy a sumergirme 10 metros a 10 metros de profundidad entonces mi altura en este ejemplo es 10 metros la presión si sustituimos estos datos vamos a tener que la presión va a ser igual mmm x por la gravedad que es la misma que tenemos en la tierra 9.8 metros sobre segundo al cuadrado y si hacemos esta operación nos va a quedar que la presión va a ser igual a 98 mil pascal es lo que parece mucho pero en realidad no lo es tanto de hecho esto es casi igual a la presión de nuestra atmósfera a nivel del mar nos vemos en el siguiente vídeo