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Medida de la presión atmosférica
El primero que midió el valor de la presión atmosférica fue el científico italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) quien procedió del siguiente modo:
a) Llenó con mercurio un tubo de vidrio cerrado en uno de sus extremos de un metro de longitud aproximadamente.
b) Tapó con el dedo el extremo libre y lo invirtió, introduciendo el tubo y el dedo en un recipiente que también contenía mercurio. Dentro de la cubeta quitó el dedo y el mercurio descendió en el tubo hasta una altura de 76 cm.
¿Por qué no descendió completamente el mercurio del tubo?
Entre el extremo cerrado del tubo y la parte superior de la columna de mercurio ¿Qué hay?
De esta experiencia se deduce que existe una presión actuando sobre la superficie libre del mercurio (punto A). De no ser así, el mercurio hubiera descendido completamente del tubo; como el punto B soporta la presión de la columna de mercurio, y está al mismo nivel que el punto A, las presiones en dichos puntos son iguales. La presión atmosférica tiene el mismo valor que la presión de una columna de mercurio de 76 cm de altura.
Torricelli experimentó a nivel del mar. Si se hace la misma experiencia en un sitio de mayor altitud, ¿sería mayor o menor la longitud de la columna de mercurio?
Aparatos que emplean la presión atmosférica
a) La jeringa
La jeringa consta de un émbolo que se puede deslizar dentro de un cilindro. Inicialmente se coloca el émbolo al final del cilindro, con la boca dentro del líquido.
Cuando el émbolo se levanta, un vacío parcial se produce dentro del cilindro. La presión atmosférica empuja el líquido por la boca y dentro del cilindro. Cuando la manija se empuja hacia abajo, el líquido sale.
Tápale la boca a una jeringa y desliza el émbolo hacia afuera. ¿Qué sucede?
Explica por qué el émbolo es comprimido.
b) Bomba aspirante
El funcionamiento de la bomba aspirante es similar al de la jeringa, pero posee dos válvulas.
La válvula A cubre una apertura del émbolo; la válvula B cubre el tubo que une al cilindro. El émbolo ajustado se mueve hacia arriba y hacia abajo mediante una palanca que tiene un punto fijo en el cilindro.
Cuando el émbolo se levanta (aspiración), la válvula A se cierra y la válvula B se abre; la bomba está actuando como una jeringa. Un vacío parcial se forma debajo del émbolo y la presión atmosférica empuja el agua por el tubo hacia el cilindro. Cuando el émbolo baja (compresión), la válvula A se abre y B se cierra. El agua del cilindro sale por la válvula.
Investiga sobre los usos que tiene una bomba aspirante.
Este concepto fue formulado por primera vez en una forma un poco más amplia por el matemático y filósofo francés Blaise Pascal en 1647, y se conoce como principio de Pascal. Dicho principio, que tiene aplicaciones muy importantes en hidráulica, afirma que la presión aplicada sobre un fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones y a todas las partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias de presión debidas al peso del fluido y a la profundidad.
La prensa hidráulica está formada por dos pistones de diferente volumen, los cuales se conectan entre sí por medio de una manguera o un cilindro. Los pistones se pueden accionar hacia arriba y hacia abajo. Cuando accionamos el pistón de menor tamaño hacia abajo, el líquido es obligado a entrar en el pistón grande, lo que lo hace subir lentamente, pero dando lugar a una fuerza mucho mayor. La presión en los dos pistones es la misma pero, como la superficie es mayor en uno, la fuerza ejercida también es mayor para mantener la proporción.
Las aplicaciones más útiles del principio de Pascal son el freno hidráulico de un automotor, el gato hidráulico y también el montacargas hidráulico que ves en las estaciones de lavado de auto. El aire se bombea a un depósito de aceite por medio de un compresor, aumentando la presión del líquido. El depósito de aceite funciona como cilindro principal, luego el aceite fluye hacia la base del cilindro empujando el pistón hacia arriba empujando el auto. Al cerrar la válvula del aceite se mantiene la presión del líquido y el pistón extendido; para bajar el auto se abre la válvula y se desaloja el aire comprimido.
Sifón
Se llama sifón a un aparato constituido por un tubo doblado y acodado, siendo sus dos ramas de diferentes longitudes y su función la de poder transvasar líquidos de un depósito a otro, colocados a distintos niveles. En las instalaciones sanitarias se utilizan sifones con el fin de evitar el escape de los gases existentes en el interior de las cañerías, al ambiente exterior. Las ordenanzas normalmente obligan la colocación de un sifón en todos aquellos puntos en que la cañería comunica al exterior, exceptuando las bocas de desagüe y las cañerías de ventilación o evacuación de gases.
a) Llenó con mercurio un tubo de vidrio cerrado en uno de sus extremos de un metro de longitud aproximadamente.
b) Tapó con el dedo el extremo libre y lo invirtió, introduciendo el tubo y el dedo en un recipiente que también contenía mercurio. Dentro de la cubeta quitó el dedo y el mercurio descendió en el tubo hasta una altura de 76 cm.
¿Por qué no descendió completamente el mercurio del tubo?
Entre el extremo cerrado del tubo y la parte superior de la columna de mercurio ¿Qué hay?
De esta experiencia se deduce que existe una presión actuando sobre la superficie libre del mercurio (punto A). De no ser así, el mercurio hubiera descendido completamente del tubo; como el punto B soporta la presión de la columna de mercurio, y está al mismo nivel que el punto A, las presiones en dichos puntos son iguales. La presión atmosférica tiene el mismo valor que la presión de una columna de mercurio de 76 cm de altura.
Torricelli experimentó a nivel del mar. Si se hace la misma experiencia en un sitio de mayor altitud, ¿sería mayor o menor la longitud de la columna de mercurio?
Aparatos que emplean la presión atmosférica
a) La jeringa
Cuando el émbolo se levanta, un vacío parcial se produce dentro del cilindro. La presión atmosférica empuja el líquido por la boca y dentro del cilindro. Cuando la manija se empuja hacia abajo, el líquido sale.
Tápale la boca a una jeringa y desliza el émbolo hacia afuera. ¿Qué sucede?
Explica por qué el émbolo es comprimido.
b) Bomba aspirante
La válvula A cubre una apertura del émbolo; la válvula B cubre el tubo que une al cilindro. El émbolo ajustado se mueve hacia arriba y hacia abajo mediante una palanca que tiene un punto fijo en el cilindro.
Cuando el émbolo se levanta (aspiración), la válvula A se cierra y la válvula B se abre; la bomba está actuando como una jeringa. Un vacío parcial se forma debajo del émbolo y la presión atmosférica empuja el agua por el tubo hacia el cilindro. Cuando el émbolo baja (compresión), la válvula A se abre y B se cierra. El agua del cilindro sale por la válvula.
Investiga sobre los usos que tiene una bomba aspirante.
Este concepto fue formulado por primera vez en una forma un poco más amplia por el matemático y filósofo francés Blaise Pascal en 1647, y se conoce como principio de Pascal. Dicho principio, que tiene aplicaciones muy importantes en hidráulica, afirma que la presión aplicada sobre un fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones y a todas las partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias de presión debidas al peso del fluido y a la profundidad.
La prensa hidráulica está formada por dos pistones de diferente volumen, los cuales se conectan entre sí por medio de una manguera o un cilindro. Los pistones se pueden accionar hacia arriba y hacia abajo. Cuando accionamos el pistón de menor tamaño hacia abajo, el líquido es obligado a entrar en el pistón grande, lo que lo hace subir lentamente, pero dando lugar a una fuerza mucho mayor. La presión en los dos pistones es la misma pero, como la superficie es mayor en uno, la fuerza ejercida también es mayor para mantener la proporción.
Las aplicaciones más útiles del principio de Pascal son el freno hidráulico de un automotor, el gato hidráulico y también el montacargas hidráulico que ves en las estaciones de lavado de auto. El aire se bombea a un depósito de aceite por medio de un compresor, aumentando la presión del líquido. El depósito de aceite funciona como cilindro principal, luego el aceite fluye hacia la base del cilindro empujando el pistón hacia arriba empujando el auto. Al cerrar la válvula del aceite se mantiene la presión del líquido y el pistón extendido; para bajar el auto se abre la válvula y se desaloja el aire comprimido.
Sifón
Se llama sifón a un aparato constituido por un tubo doblado y acodado, siendo sus dos ramas de diferentes longitudes y su función la de poder transvasar líquidos de un depósito a otro, colocados a distintos niveles. En las instalaciones sanitarias se utilizan sifones con el fin de evitar el escape de los gases existentes en el interior de las cañerías, al ambiente exterior. Las ordenanzas normalmente obligan la colocación de un sifón en todos aquellos puntos en que la cañería comunica al exterior, exceptuando las bocas de desagüe y las cañerías de ventilación o evacuación de gases.