I. INTRODUCCION

La materia se presenta en tres fases: slido, lquido y gaseoso, estos dos ltimos se denominan fluidos. Los fluidos son importantes en muchos aspectos de la vida cotidiana: respiramos en ella, los bebemos, nadamos en ellos, controlan el clima, los barcos y aviones se mueven en ellos, etc. La Hidrosttica se ocupa del estudio de los fluidos en reposo y la Hidrodinmica de los fluidos en movimiento El estudio de las propiedades de los fluidos en general incluye a los gases y a los lquidosObjetivos:Objetivo general Determinar la presin atmosfrica (baromtrica).Objetivos especficos Determinar la presin atmosfrica (baromtrica), mediante el barmetro de Torricelli.

II. REVISION DE LITERATURA2.1. Barmetro de mercurio.La masa de aire que envuelve a la Tierra, la atmsfera, determina, a causa de su peso, una presin sobre todos los objetos situados sobre su superficie. En un lugar determinado el valor de la presin atmosfrica experimenta variaciones que estn relacionadas, en parte, con los cambios que sufre el estado del tiempo. Sobre la superficie terrestre y a nivel del mar, la presin atmosfrica vara alrededor de un valor de 1013300 dyn/cm2 (o barias) = 1013 mb. Este valor de presin puede tomarse como unidad de medida y recibe el nombre de atmsfera.La presin atmosfrica puede medirse utilizando el barmetro de mercurio (ver figura 1), con la clebre experiencia de Torricelli: un tubo de vidrio cerrado por un extremo, de unos 100 cm. de longitud, se llena completamente de mercurio y evitando que ste se vierta, se invierte e introduce el extremo abierto en el mercurio contenido en una cubeta, situando el tubo en posicin vertical. Torricelli llev a cabo esta experiencia, en el ao 1643, y observ que el nivel del mercurio descenda dentro del tubo, hasta quedar una columna (columna baromtrica) de unos 76 cm sobre el nivel del mercurio en la cubeta. La diferencia de niveles, h, del mercurio en el tubo y en la cubeta nos permite calcular la presin atmosfrica. El espacio que se forma sobre la columna baromtrica (cmara baromtrica) slo contiene vapor de mercurio, cuya presin podemos pasar por alto por ser muy baja a las temperaturas ordinarias. Si es la densidad del mercurio y g la aceleracin gravitatoria, la presin atmosfrica ser P = gh. Adosando una escala graduada al tubo del dispositivo, se tiene el llamado barmetro de Torricelli. Para conocer la longitud de la columna baromtrica es necesario efectuar la lectura de dos niveles: los del mercurio en el tubo y en la cubeta. A fin de evitar esta ltima, se recurre a diversos artificios. As, en el barmetro de Fortin, se hace coincidir siempre el cero de la escala con el nivel del mercurio en la cubeta, lo cual se consigue abollando en mayor o menor grado el fondo de la cubeta, que es de piel, mediante un tornillo de regulacin. De este modo se modifica el volumen de la cubeta hasta conseguir que la superficie libre del mercurio en ella haga contacto con la punta de un ndice de marfil, colocado de manera que, en estas condiciones, la superficie libre del mercurio de la cubeta coincida con el cero de la escala graduada.2.2. FluidoFluido es toda sustancia que puede fluir, es decir deslizarse con poca resistencia por efectos de fuerzas que actan tangenciales a su superficie.Los fluidos pueden ser tanto lquidos y gases que si bien no tienen forma definida, presentan las siguientes caractersticas:LquidosGases

Se deforman fcilmenteSe deforman fcilmente

Adopta la forma del recipiente que lo contieneAdopta la forma del recipiente que lo contiene

Su volumen es constanteSu volumen depende del recipiente que lo contiene

Alta densidad e incompresibleBaja densidad y altamente compresible

Presenta superficie libreNo presenta superficie libre

En un sentido estricto, se puede considerar un fluido como un conjunto de molculas distribuidas al azar que se mantienen unidas a travs de fuerzas cohesivas dbiles y las fuerzas ejercidas por las paredes del recipiente que lo contiene. La rama de la fsica que estudia los fluidos, recibe el nombre de mecnica de los fluidos.2.3. Propiedades de los fluidos2.3.1 Densidad () Es la masa contenida en una unidad de volumen de una sustancia (masa por unidad de volumen). Cuando se trata de una sustancia homognea, la expresin para su clculo es:

: Donde : Densidad de la sustancia, kg/m3m: Masa de la sustancia, kgV: Volumen de la sustancia, m3

La densidad de una sustancia vara con la temperatura y la presin; al resolver cualquier problema debe considerarse la temperatura y la presin a la que se encuentra el fluido. En un slido la densidad es uniforme si la masa esta distribuida uniformemente en todo su volumen La densidad de los fluidos generalmente es uniforme por la caracterstica de estos de ser homognea en todo su volumen.

El agua posee una densidad absoluta a 4 C y una atmsfera de presin igual a 999,997 kg/m3 (agua = 103 kg/m3 = 1 g/cm3).La atmsfera terrestre es menos densa a mayor altura y ms densa a menor altura, la atmsfera terrestre no es homognea. La tabla muestra algunas densidades importantes

Sustancia (kg/m3)

Agua1 000

Aluminio2 700

Acero7 800

Oro1900

Plomo11300

Mercurio13 600

Aire (1 atm. 20C)1,20

Hielo920

Oxgeno (0C 1 atm.)1,43

2.4. Presin (p)Podemos detectar que los cuerpos rgidos, al recibir una fuerza no sufren deformaciones apreciables, mientras que si la misma fuerza acta sobre un cuerpo blando se deformara; as por ejemplo, el cemento endurecido no se deformara, pero si lo hara el cemento fresco, el barro o la nieve, si sobre cualquiera de estos cuerpos actuase una fuerza. El efecto que las fuerzas producen sobre los slidos blandos (deformables) viene determinado por la presin (P) que ejercen sobre ellos.La presin es una magnitud fsica que mide la fuerza que se aplica en una superficie Es la fuerza que se ejerce en forma perpendicular por unidad de area. La presin en un punto se obtiene del cociente entre la fuerza normal aplicada (F) y la superficie (S) que contiene al punto sobre la que se aplica. La presin es una magnitud escalar. La presin podr expresarse en muy diversas unidades, tales como: kg/cm2, psi, cm. de columna de agua, pulgadas o cm. de Hg., bar. y como ha sido denominada en trminos internacionales, en Pascales (Pa), como la medida estndar segn la 3ra Conferencia General de la Organizacin de Metrologa Legal. Dado que el Pascal (Newton/m2), es la unidad estndar, las equivalencias de las dems medidas las expresaremos en funcin de esta medida, a continuacin:1 Pa=0,00014 psi1 Pa=0,0039 pulgadas de agua1 Pa=0,00029 pulgadas de Hg1 Pa=0,987x10-5 Atm.1 Pa=0,102x10-4 kg/cm21 Pa=0,01 cm de agua1 Pa=0,0076 mm de HgCuanto menor sea la superficie S, para una misma fuerza, mayor es la presin. Es por esto que, la presin nos permite conocer los efectos de las fuerzas sobre los cuerpos ms o menos blandos: Presiones muy grandes son capaces incluso de romper slidos muy rgidos, se pueden conseguir disminuyendo al mximo, la superficie de contacto: cuchillos, agujas, clavos, etc. Otras veces, tendremos que evitar que el slido se rompa o se hunda, y entonces lo que haremos ser aumentar la superficie de contacto: esques, orugas de los tractores, etc.

2.5. Presin atmosfricaLa atmsfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra que constituye la capa ms externa y menos densa del planeta. Est constituida por varios gases. Esta mezcla de gases que forma la atmsfera recibe genricamente el nombre de aire. El 75% de la atmsfera se encuentra en los primeros 11 Km. de altura desde la superficie planetaria. Los principales elementos que la componen son el oxgeno (21%) y el nitrgeno (78%).La atmsfera ejerce, como cualquier otro fluido, una presin sobre los cuerpos que estn en su interior. Este aire tiene peso y actuando sobre la superficie terrestre origina la llamada Presin AtmosfricaEsta presin es debida a las fuerzas de atraccin entre la masa de la Tierra y la masa de aire. La presin atmosfrica es el peso de una columna de aire en un punto dado de la superficie del planeta. Este peso ejerce una presin sobre este punto de la superficie, ya sea terrestre o marina. Si el peso de la columna disminuye, tambin lo hace la presin, y viceversa. Si aumenta el nmero de molculas del aire en una superficie, habr ms molculas para ejercer fuerza sobre esa superficie, con el consecuente aumento de la presin. La grfica muestra tres capas de la atmsfera. Se divide en cinco capas (Troposfera, Estratosfera, Mesosfera, Termosfera y la Exosfera) que cambian con la altura. La Presin Atmosfrica a nivel del mar es de 1 atm.

1 atm = 1,013 105 Pa 100 kPa. La Presin Atmosfrica disminuye conforme aumenta h, siendo h la altitud. La Presin Atmosfrica a nivel del mar no es la misma que en Huaraz (3100 m.s.n.m) Patm

po es 1 atmosfera y ho es 8,6 Km.

En una montaa la cantidad de aire que hay en la parte ms alta es menor que la que hay sobre una playa, debido a la diferencia de nivel. Tomando como referencia el nivel del mar, donde la presin atmosfrica tiene un valor de 760 mm, se comprueba que, al medir la presin en la cumbre que se encuentra a unos 1.500 metros sobre el nivel del mar, la presin atmosfrica vale aproximadamente 635 mm; es decir, la presin disminuye con la altura.De acuerdo a lo anterior, cuanto mayor sea la altura de la superficie terrestre respecto al nivel del mar, menor es la presin del aire,:En estado natural, los slidos generan presin solo hacia abajo. Los lquidos generan presin hacia todos sus costados y hacia abajo. Y los gases generan presin por todo su alrrededor; o sea, hacia arriba, hacia todos sus costados y hacia abajo, por la propiedad ms importante que los caracteriza: tienden a ocupar todo el espacio que los contiene

Torricelli fue el primero en medir la presin atmosfrica. Para ello emple un tubo de 1 m de longitud, abierto por un extremo, y lo llen de mercurio. Dispuso una cubeta, tambin con mercurio y volc cuidadosamente el tubo introduciendo el extremo abierto en el lquido, hasta colocarlo verticalmente. Comprob que el mercurio baj hasta una altura de 760 mm. sobre el lquido de la cubeta. Puesto que el experimento se hizo al nivel del mar, decimos que la presin atmosfrica normal es de 760 mm. de Hg. Esta unidad se llama atmsfera y esta es la razn de las equivalencias anteriores.

La explicacin de este resultado es que la presin atmosfrica ejerce una presin que impide que todo el mercurio salga del tubo. Cuando la presin atmosfrica iguala a la presin ejercida por la columna de mercurio, el mercurio ya no puede salir por el tubo. 101.000 Pa = 1 atm = 760 mm. Hg.

2.6. MEDIDA DE LA PRESINFue la presin de la atmsfera, la primera de las presiones, medida por el hombre a travs del experto Torricelli, luego le seguiran los manmetros.2.6.1. Experimento de TorricelliTorricelli (1608-1647), fue el primero en darse cuenta que vivimos en el fondo de un ocano de aire, supuso correctamente que la presin de la atmsfera se debe al peso del aire. La densidad del aire sobre la superficie terrestre es 1,20 kg/m3. La densidad del aire disminuye al aumentar la altitud h.PatmMercurioCerradoAbierto

Cuando un tubo cerrado por un extremo y abierto por el otro se introduce en una cubeta que contiene mercurio y luego se le coloca verticalmente se observa que la columna de mercurio alcanza la altura de 760 mm lo que constituye un instrumento llamado barmetro de mercurio.patm = 760 mm de mercurioSi con este barmetro ascendemos por decir a 3000 m sobre el nivel del mar, se observa que la columna de mercurio alcanza aproximadamente 670 mm.

III. MATERIALES Y METODOS3.1. Lugar de ejecucinEl presente trabajo se llev a cabo en el Laboratorio de Fisica II de la Universidad Nacional Agraria de la Selva ubicado a la margen derecha del ro Huallaga en la ciudad de Tingo Mara.3.1.1. Ubicacin polticaRegin : Andrs Avelino CceresDepartamento: HunucoProvincia : Leoncio PradoDistrito : Jos Crespo de CastilloLocalidad : Tingo Mara

3.1.2. ClimaT mnima : 18 CT mxima: 29 CPrecipitacin: 3500 mm

3.2. Materiales3.2.1. Herramientas y equipos Tubo capilar Recipiente Mercurio Regla graduada Software Cuaderno de apuntes Cmara fotogrfica Calculadora cientfica.3.3. MetodologaSe procedio a limpiar el tubo capilar cerrado por un extremo, luego se inyecto con jeringa mercurio hasta una cierta altura dejando un espacio libre para luego ser colocado invertido dentro de un recipiente con Hg.

IV. CONCLUSIONESAl final de la prctica se logr determinar que la presin promedio fue de:Po = 704.3 1.156 mm HgPo = 704.3 mm Hg 0.164%

V. RECOMENDACIONES

Ser recomienda purificar el mercurio utilizado en las prcticas. Tener cuidado en la manipulacin del Hg ya que es toxico es para la salud. Utilizar los materiales adecuados para la realizacin de la prctica.