ESTUDIO DE LA PRESIÓN SOBRE LOS CUERPOS EN SUS DISTINTOS ESTADOS. Juan Ismael Jiménez Descalzo GES II Sant Joan d’Alacant

 En 1643 Evangelista Torricelli consiguió medir la presión atmosférica mediante un experimento.  Torricelli llenó de mercurio un tubo de un metro de largo y cerrado por uno de sus extremos y lo introdujo dentro de una cubeta de mercurio, la columna de mercurio del tubo bajó hasta 760 mm aproximadamente de altura y permaneció estatica.  Torricelli razonó que la columna de mercurio no bajaba más debido a la presión atmosférica ejercida sobre el mercurio de la cubeta (transmitida a todo el líquido y en todas direcciones) que equilibraba la presión de su peso. Por esto la unidad de presión se expresa en milímetros de mercurio (mmHg) o torricelli (torr) y equivale a 760 mmHg. A este valor se le llama atmósfera (atm); 1 atm = 760 mmHg.  Este experimento se llevo a cabo en la playa. Y su fórmula es: P = d × g × h; donde P es la presión atmosférica; d es la densidad; g es la fuerza de la gravedad y h es la altura.

 También llamado Ley de Pascal (filósofo, matemático y físico francés) y dice: Qué la presión ejercida sobre un fluido incomprensible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y puntos del fluido.  En donde mejor podemos apreciar este principio es en la prensa hidráulica, en donde aplicando una fuerza en una de las partes de la prensa podemos obtener una fuerza mayor en la otra parte de la prensa. Esto se puede apreciar con la fórmula de la presión aplicándole el principio de Pascal; P = F/S. En una prensa tenemos dos pistones de diferente sección por lo que P1 = F1 / S1 y P2 = F2 /S2; aplicando el principio de Pascal P1 =P2. Por lo tanto F1/S1 = F2/S2; si despejamos F2 nos queda que: F2 = F1×(S2/S1). Esto nos indica que la fuerza que obtengamos en el segundo pistón estará en función de la diferencia que haya entre las superficies 1 y 2.

 El principio de Arquímedes dice que: Cuando se sumerge un cuerpo total o parcialmente en un líquido, una fuerza de empuje actua sobre él. Dicha fuerza es vertical y hacia arriba y su magnitud es igual al peso del líquido desalojado por el cuerpo.  Cuando un cuerpo se sumerge en un líquido, actúan dos fuerzas sobre ese cuerpo:  a) El peso del cuerpo, que es vertical y hacia abajo.  b) El empuje del líquido, que es vertical y hacia arriba.  Esto hace que se den tres casos a saber:  1) El peso del cuerpo es mayor que el empuje (P>E), éste se hunde. Significa que el peso específico del cuerpo es mayor que el del líquido.  2) El peso es igual al empuje (P=E), éste ni se hunde ni emerge. Lo cual significa que el peso específico del cuerpo es igual al del líquido.  3) El peso es menor al empuje (P<E), éste flota y esto quiere decir que el peso específico del cuerpo es menor que el del líquido.  Se cuenta que esto pasó porqué el rey le encargó a Arquímedes que descubriera si un joyero (al cual le había encargado una corona) le robaba, éste no encontraba la solución hasta que un día fue a bañarse y sin darse cuenta lleno en exceso la tina del baño. Al meterse en ella, el agua desbordo saliéndose de la misma y entonces Arquímedes descubrió que el agua que se había salido era la equivalente a su propio volumen (de Arquímedes), de la alegría cuentan que salió corriendo gritando ¡¡¡Eureka, eureka!!! (¡lo encontré, lo encontré!). Y así llego a la conclusión de que >.  De todo esto se da la fórmula del empuje, la cual es: E = m × g = V × d × g; donde E es el empuje; m es la masa del líquido, g es la fuerza de la gravedad; V es el volumen del líquido y d es la densidad del mismo. Esta fuerza de empuje hidrostático se mide en Newton.

Una aplicación practica de este principio es el método conocido como: Medición de volumen por desplazamiento. Que se utiliza para medir el volumen de sólidos amorfos. Y quizás la aplicación practica más conocida por todos sean los barcos, los cuales, pese a estar construidos de metal, flotan debido al equilibrio existente entre su peso y el empuje del agua desalojada por la parte sumergida del mismo.