Barómetro

Barómetro[pic 1]

Resumen

La práctica nos permitirá determinar un aproximado a la presión atmosférica de la CDMX, tomando como referencia la presión obtenida por el SIMAT2 el día 27 septiembre; esto lo lograremos colocando verticalmente una manguera de ~10 m llena de agua y una cubeta, el agua dentro de la manguera se verá influenciada por la presión que siente el agua en la cubeta, dando lugar a una columna de agua en la manguera, alcanzando una altura máxima que corresponde a la presión atmosférica. La presión obtenida, es el promedio de las presiones resultantes en cada una de las mediciones, siendo esta de 560.69 mmHg.

Introducción

Un fenómeno que afecta varios aspectos del día a día como lo es el tiempo y la temperatura a la que hervirá el agua es la presión atmosférica, que es la fuerza que aplica la atmósfera a un cuerpo. En esta práctica intentáremos medir de manera aproximada esta presión.

La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que pudiera expresarse la variación de la densidad del aire en función de la altitud o de la presión, por lo que no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre. Además, tanto la temperatura como la presión del aire varían continuamente, en una escala temporal como espacial, dificultando el cálculo. Se puede obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar determinado, pero de ella no se pueden sacar muchas conclusiones; sin embargo, la variación de dicha presión a lo largo del tiempo permite obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura atmosférica, humedad y vientos), puede dar una imagen bastante acertada del tiempo atmosférico, en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo de este.

El reconocimiento de la presión barométrica5 fue un paso crítico en el desarrollo de la fisiología ambiental. En 1644, Evangelista Torricelli describió el primer barómetro de mercurio en una carta extraordinaria que contenía la frase: "Vivimos sumergidos en el fondo de un océano del elemento aire, que, según se sabe, pesa por experimentos incuestionables". Han salido de la nada. Menos de 10 años antes, el gran Galileo había dado una explicación errónea para el problema relacionado de bombear agua de un pozo profundo. Anteriormente, Gasparo Berti había llenado un tubo vertical de plomo muy largo con agua y había demostrado que se formaba un vacío en la parte superior. Sin embargo, Torricelli fue el primero en fabricar un barómetro de mercurio y comprende que el mercurio fue soportado por la presión del aire. Aristóteles afirmó que el aire tiene peso, aunque esto fue controvertido durante algún tiempo. Galileo describió en detalle un método para medir el peso del aire, pero por razones que no están claras, su resultado fue erróneo por un factor de aproximadamente dos. Torricelli supuso que la presión del aire podría ser menor en las montañas, pero la primera demostración de esto fue por Blaise Pascal.

 Procedimiento

 En una cubeta verteremos agua a la mitad de su capacidad, de esta «saldrá» una manguera de ~10 m que será colgada desde lo alto de un edificio de aprox. la misma altura que la de la manguera. La manguera se llenará de agua por un extremo mientras el otro estará tapado, al final del llenado la manguera se tapará en el extremo de arriba y el extremo que se encuentra abajo será sumergido en la cubeta y se quitará el tapón, esto nos arrojará una columna de agua que será medida con un flexómetro. [pic 2]

Finalmente, con las alturas de las columnas en cada una de las mediciones se procederá a calcular la presión para cada medición y sacar un promedio de la presión obtenida para el experimento en general.[pic 3]

Datos Experimentales y resultados

A continuación, se presentan los datos obtenidos de la altura que alcanzó el agua en la realización del experimento. Asimismo, para el cálculo de la presión atmosférica en Pa (Pascal) y la conversión a mmHg (milímetros de mercurio) se propagaron las incertidumbres correspondientes.

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