Biofisica

LABORATORIO VIRTUAL No. 1

PRESIÓN HIDROSTÁTICA ENFLUIDOS

1. OBJETIVOS:

a. Estudiar como varía la presión (manométrica) que el líquido ejerce sobre el objeto al variar la profundidad a la que está sumergido.

b. Estudiar como varía la presión (manométrica) que el líquido ejerce sobre un objeto con la densidad del líquido.

c. Determinar los factores que influyen en la presión hidrostática (manométrica).

d. Determinar la densidad de un líquido desconocido.

e. Estudiar como varía la presión atmosférica sobre un objeto al variar la altura.

f. Determinar la ecuación de la presión atmosférica en función de la altura.

g. Determinar la aceleración de la gravedad.

2. TEORÍA

PRESIÓN HIDROSTÁTICA.

La presión en el interior de un líquido queda determinada por el peso que ejerce la columna del propio líquido. Si la profundidad viene determinada por h y la densidad por ρ, la presión ejercida por el líquido es:

Pm= ρ g h

donde g es la aceleración de la gravedad. En este caso la presión, Pm recibe el nombre de presión hidrostática o presión manométrica.

Si el líquido está en contacto con el aire debemos tener en cuenta la presión que ejerce la atmósfera, Pa:

P = Pa + ρ g h

En este caso, la presión P, recibe el nombre de Presión Absoluta.

Midiendo la presión y la altura, podemos determinar el producto “ρ g”, lo que nos permite calcular la densidad del fluido.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra; tiene un espesor de más de 1.000 km. A causa de su peso, ejerce una presión sobre todos los cuerpos situados en la superficie terrestre.

Un cuerpo cualquiera situado sobre la superficie terrestre experimenta una fuerza normal considerable debido a la columna de aire que hay sobre el mismo.

Se llama presión atmosférica a la fuerza, por unidad de superficie, ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos situados en la superficie de la Tierra. Esta presión se ejerce sobre todos los cuerpos y, al igual que en los líquidos, actúa en todas direcciones.

El valor de la presión atmosférica al nivel del mar se utiliza como unidad de presión: se llama atmósfera (atm).

3. PROCEDIMIENTO

PRESIÓN HIDROSTÁTICA EN FLUIDOS

a. Entrar a la página web: http://www.walter-fendt.de/ph14s/hydrostpr_s.htm

b. Para un líquido dado, arrastrar con el ratón el bloque y sumergirlo en él de forma tal que la cara superior del cuerpo coincide con la cara el nivel del fluido.

c. Con el ratón continúe hundiendo en forma gradual el cuerpo hasta que quede totalmente sumergido. En cada paso suelta el ratón y anote en las tablas correspondiente a cada líquido tanto la profundidad ( h) como la presión manométrica (Pm) que pueden leer en el applet.

TABLAS :Presión manométrica vrs Profundidad para diversos líquidos.

AGUA  = 1.00 g/cm3

No. PROFUNDIDAD h(XX) PRESIÓN (hPa)

1 0 0

2 1 0.98

3 2 2

4 3 2.9

5 4 3.9

6 5 4.9

Etanol  = 0.79 g/cm3

No. PROFUNDIDAD h(XX) PRESIÓN (hPa)

1 0 0

2 1 0.77

3 2 1.5

4 3 2.3

5 4 3.1

6 5 3.9

Benceno  = 0.88 g/cm3

No. PROFUNDIDAD h(XX) PRESIÓN (hPa)

1 0 0

2 1 0.86

3 2 1.7

4 3 2.6

5 4 3.5

6 5 4.3

C C14  = 1.59 g/cm3

No. PROFUNDIDAD h(XX) PRESIÓN (hPa)

1 0 0

2 1 1.6

3 2 3.1

4 3 4.7

5 4 6.2

6 5 7.8

Desconocido

No. PROFUNDIDAD h(XX) PRESIÓN (hPa)

1 0 0

2 1 13

3 2 27

4 3 40

...