Los fluidos en la vida diaria
El principio de Pascal
El principio de Pascal nos dice que:
Un cambio de presión aplicado a un fluido en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a través de todo el fluido. Es igual en todas las direcciones y actúa mediante fuerzas perpendiculares a las paredes que lo contienen.
De hecho, la forma que tuvo Pascal de demostrar dicho principio fue algo más que curiosa. Pero antes veamos lo que es la presión hidrostática. Dicha presión es la presión que ejerce una columna de fluido en un punto dado.
]Si queremos saber la presión que está ejerciendo el líquido en el punto P, basta con hacer un cálculo sencillo. Dicha presión es P = Patmosférica + d h g. Donde d es la densidad del líquido ,h la altura de la columna de líquido que está sobre el punto P y g es la aceleración de la gravedad.
Así pues mientras mayor sea la altura de la columna de líquido mayor será la presión. Pues bien, Pascal se subió en una escalera y empezó a echar agua por un tubo largo que estaba conectado con un barril.
Como la columna de líquido era muy alta la presión en el barril también lo era. Con ello pasó lo que tenía que pasar, el barril reventó y Pascal dejo otro principio físico más para la humanidad. Una aplicación de este principio más práctica (y menos peligrosa para los barriles) es la prensa hidráulica. Se aplica una fuerza F1 a un pequeño émbolo de área S1. El resultado es una fuerza F2 mucho más grande en el émbolo de área S2. Debido a que la presión es la misma a la misma altura por ambos lados, se verifica que P = F1/S1 = F2/S2
En este vídeo podemos ver esta aplicación:
Otra de las consecuencias del principio de Pascal son los vasos comunicantes. Vasos comunicantes es el nombre que recibe un conjunto de recipientes comunicados por su parte inferior y que contienen un líquido homogéneo; se observa que cuando el líquido está en reposo alcanza el mismo nivel en todos los recipientes, sin influir la forma y volumen de éstos.
El principio de Arquimedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.. Esto es, si por ejemplo, metemos una botella de un litro en agua, el empuje o fuerza hacia arriba que se ejerce sobre la botella será justamente el peso de un litro de agua, que ha sido el volumen de líquido desalojado.
En este caso vemos que si un cuerpo tiene mayor densidad que el líquido en el que está se hundirá irremediablemente. Si la densidad del cuerpo y líquido es la misma, dicho cuerpo estará en reposo en el seno del fluido, mientras que si la densidad del cuerpo es menor que la del líquido dicho cuerpo flotará.
De hecho, todos alguna vez hemos intentado introducir una pelota de playa en el agua, y el resultado es que la pelota no se deja. Como el peso de la pelota es pequeño y desaloja una gran cantidad de líquido, el empuje es grande respecto a su peso y la pelota tiende a salir del agua. Pues bien este es el fundamento de los globos aerostáticos. El aire de su interior es calentado y es menos denso que el aire en el exterior y por tanto ocurre lo mismo el globo se eleva.
El experimento de Torricelli
Este instrumento consta de un tubo de vidrio de 1m de alto, graduado en centímetros y sujeto por una estructura de metal, que a su vez lo une con el recipiente (también de vidrio) donde se aloja el mercurio al principio del experimento.Su inventor es Toriccelli.
Las dimensiones del tubo son: 1m de alto y 1cm de ancho, el recipiente presenta 21 cm de largo y 6.5cm de ancho.
El experimento de Torricelli consiste en tomar un tubo de vidrio cerrado por un extremo y abierto por el otro, de 1 metro aproximadamente de longitud, llenarlo de mercurio, taparlo con el dedo pulgar e invertirlo introduciendo el extremo abierto en una cubeta con mercurio.
Si el tubo se coloca verticalmente, la altura de la columna de mercurio de la cubeta es aproximadamente, cerca de la altura del nivel del mar, de 760 mm apareciendo en la parte superior del tubo el llamado vacio de Torricelli, que realmente es un espacio llenado por vapor de mercurio a muy baja tensión.
Torricelli observa que la altura de la columna variaba, y relacionó esa variación con los cambios en la presión atmosférica.
Este el el origen de la escala de medida de presión en milímetros de mercurio, y de la equivalencia de 1 atmósfera y 760 mm de Hg, ya que esta es la altura de la columna de mercurio cuando se realiza el experimento en condiciones atmosféricas normales y a nivel del mar
Esto se explica debido a que la atmósfera ejerce sobre el mercurio la misma presión que la columna de mercurio dentro del tubo.
Experimento con bolsas de basura.
Con cinta adhesiva, cierren dos bolsas de basura y peguen un par de pajitas de modo que las bolsas puedan inflarse. Pónganlas sobre una mesa y ubiquen otra mesa, invertida, encima de la primera. Hagan que un voluntario se suba a la segunda mesa.
Si soplan por las pajitas, inflando las bolsas sin demasiado esfuerzo, la mesa superior y el voluntario empezarán a elevarse.Un ligero aumento de la presión , distribuido sobre una superficie grande, da lugar a una fuerza suficiente como para levantar un peso grande. Ya que Fuerza = Presión x Superficie. Vean este vídeo.
Tomando gaseosa con una pajita.
Cuando usamos una pajita para tomar un refresco o agua, podría parecer que de algún modo estamos atrayendo el agua a la boca. Pero en realidad estamos posibilitando que la presión atmosférica empuje el líquido hacia arriba. Al sacar el aire con los pulmones, la presión en el interior de la pajita disminuye. Este desbalance de presión empuja el líquido hacia la boca.
De esto resulta que la presión del aire no puede empujar el agua hacia arriba indefinidamente. La presión atmosférica sólo puede levantar una columna de agua cuyo peso dé lugar precisamente a la presión atmosférica, unos 10 metros. Si estuviésemos en una terraza a más de diez metros de altura de una piscina o pileta, nos sería imposible tomar agua con una pajita.
La presión de nuestro corazón
Todos sabemos más o menos que la atmósfera ejerce una presión sobre nuestro cuerpo. En realidad sobre todos los objetos que nos rodean, dicha presión es de una atmósfera, es como si cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo aguantará una masa de 1,03 kg, esto equivale a la presión que ejerce una columna de mercurio de 760 milímetros.
Por ejemplo la presión de la atmósfera tiende a comprimir nuestras venas, y el corazón tiene que “comprimir” la sangre para que supere la presión atmosférica y pueda circular. Cuando el corazón está relajado, la sangre ejerce, en cada centímetro cuadrado de nuestras venas, una fuerza igual al peso de una columna de mercurio de unos 80 mm de alto por encima de la presión que ejerce la atmósfera. Cuando el corazón bombea la sangre esta fuerza es mayor, y corresponde a unos 120 milímetros de mercurio.
El aparato para medir la presión nos comprime el brazo e impide que la sangre fluya. Gradualmente, el enfermero disminuye la compresión hasta que, con la ayuda de un estetoscopio, escucha el bombeo del corazón. En este momento la sangra pasa en cada latido y la presión del aparato es igual a la de la sangre durante el bombeo. Esa es la presión “sistólica”. El enfermero sigue disminuyendo la presión hasta que escucha un zumbido. En ese momento la sangre empezó a fluir continuamente y el aparato indica la presión llamada “diasistolica”.
Como tomar la presión arterial.
Presión arterial sistólica: corresponde al valor máximo de la tensión arterial en sístole (cuando el corazón se contrae). Se refiere al efecto de presión que ejerce la sangre eyectada del corazón sobre la pared de los vasos.
Presión arterial diastólica: corresponde al valor mínimo de la tensión arterial cuando el corazón está en diástole o entre latidos cardíacos
El taponamiento de oídos.
Otro fenómeno interesante es cuando se nos taponan y destaponan los oídos. Cuando subimos una montaña o estamos en un avión, la presión es más baja que a nivel del mar y, si bien los aviones tienen sistemas de presurización, la presión es menor que al nivel del mar, o que en el aeropuerto. La parte interna del oído es una cámara de aire aislada, conectada al interior de la nariz por una válvula ( la trompa de Eustaquio) y separada del exterior por el tímpano, una membrana que transmite las vibraciones del sonido externo al cerebro. En el aeropuerto la presión del lado de fuera es igual a la del oído interno. Cuando la presión en la cabina del avión disminuye, el aire en el interior, a mayor presión, empuja y curva el tímpano hacia fuera. Al estirarse, el tímpano es menos sensible a las vibraciones y sentímos los oídos tapados, aunque obviamente no están tapados por nada.
¿Por qué flotan las nubes?
Las nubes están hechas de pequeñas gotas de agua y muchas de ellas tienen pequeños cristales de hielo. Tanto el agua como el hielo son más densos que el aire de modo que las partículas que componen la nube no pueden flotar en el aire. Sin embargo, las nubes parecen estar suspendidas en el cielo. Lo que pasa es que las nubes se forman en masas de aire que se mueven hacia arriba. En realidad, las partículas de la nube están cayendo a velocidades de unos pocos centímetros por segundo respecto del aire que las rodea, pero como el aire se está moviendo hacia arriba a velocidad similar a la de la caída de las gotas, el movimiento ascendente de éste es suficiente para impedir la caída de las partículas.
Coche hundido en el lago.
Bueno, ahora estamos en la típica peli de acción, un coche termina en un lago, como siempre. El auto, con las ventanillas cerradas, está sumergido y la victima trata, pero le resulta imposible abrir la puerta. Eso es debido a que la cabina del auto está a presión atmosférica, sin embargo, la presión externa es un poco mayor, ya que el agua ejerce una presión adicional. Digamos que el auto está a 1 metro de profundidad, y cada centímetro cuadrado de la puerta tiene una presión adicional de unos 100 gramos ( ya se que no es una medida de presión pero para entendernos) . La puerta del auto tiene, digamos 1 metro cuadrado, de modo que con un poco de cálculo obtenemos una fuerza total ejercida por el agua de una tonelada. Ni Chuck (bueno Chuk sí) podría abrir la puerta. Solución bajar la ventanilla, dejar que entre el agua e igualar las presiones internas y externas, con ello la puerta se abrirá fácilmente.
Con este no hay problemas.
El efecto venturi , la arteriosclerosis y la aneurisma
El efecto Venturi consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado aumenta su velocidad cuando el tubo se estrangula (tiene menor sección o área) con lo que disminuye la presión del fluido. O bien todo lo contrario, disminuye la velocidad al aumentar al tamaño del conducto, con lo que la presión aumenta.
Totalmente aplicable a líquidos.
Pues bien, algo de esto sucede cuando tenemos una obstrucción por acumulación de placas en las arterias.Al pasar por la obstrucción la presión sanguínea disminuye y la vena tiende a cerrarse y luego a abrirse por el empuje de la sangre de forma periódica, causando variaciones de flujo sanguíneo que pueden escucharse con el estetoscopio.
Arterioesclerosis.
La situación opuesta se da en una aneurisma, que es una debilitación de la pared de la arteria. Al debilitarse, la arteria se expande por el efecto de la presión sanguínea.Al pasar por la zona expandida la velocidad disminuye, la presión aumenta y tiende a expadir todavía más la zona debilitada. Estas condiciones son peligrosas, ya que pueden dar lugar a la ruptura de la arteria.
Gráfico de una aneurisma
El vaporizador
A tal fin necesitamos un vaso de agua (casi lleno que hace mucho calor) y una pajita cortada en dos mitades. Una mitad va dentro del agua y sobresale un poco del vaso. Habrá que usar la otra mitad para soplar horizontalmente, al ras de la otra. Soplen fuerte y verán un chorro de gotitas que sale de la pajita vertical
Al soplar, en la parte de arriba de la pajita, la velocidad del aire aumenta y, por lo tanto, la presión disminuye. Entonces la presión sobre la superficie del agua es mayor que la que hay dentro de la pajita y por eso sube el agua.
Aquí les dejo más información para el que se quiera calentar la cabeza
Bueno con la esperanza de que le guste a alguien, y ya sabes, si no te interesa a otra cosa, para que comentar boludeces.
Por cierto si a alguien le gustó, recomienden no pasa absolutamente nada, la gente no pensará que eres un freaky ni nada de eso por ver post de este tipo. 
La Fisica en la vida cotidiana, autor Alberto Rojo
Resubido con bastante más información.