Mecánica de fluidos I

Autor:

Ingº. Percy E. Villanueva Vara

1.- Mecánica de Fluidos

Es la parte de la mecánica aplicada que estudia el

comportamiento de los cuerpos líquidos o gaseosos en

reposo o en movimiento.

2.- Líquido Es un cuerpo que tiende a fluir fácilmente, se adapta a la

forma del recipiente que lo contiene y esencialmente ofrece

poca resistencia al esfuerzo constante, además debe

cumplirse que: - Debe ser continuo (en su conjunto no existen vacíos).

- Debe ser homogéneo (mismo material).

- Debe ser isotrópico (mismas propiedades en todas las direcciones).

- En condiciones normales el líquido es incompresible.

Sólido

Líquido

τ

α

Sólido: ofrece una resistencia inicial τ̥ antes de deformarse.

τ̥

3.- Gas

Es una sustancia que cumple con las condiciones de continuidad,

homogeneidad, isotropía y además es compresible.

4.- Fluido Los fluidos son sustancias capaces de “fluir” y se adaptan a las forma de los

recipientes que los contienen. Cuando están en equilibrio, los fluidos no

pueden soportar fuerzas tangenciales o cortantes.

F

α α

τ A

Todos los fluidos tienen cierto grado de compresibilidad y ofrecen poca resistencia a

los cambios de forma; los fluidos pueden ser líquidos o gases.

“Los fluidos se deforman continuamente bajo la acción de

cualquier esfuerzo cortante por más pequeño que este sea”.

Líquido. - Son prácticamente incompresibles.

- Ocupan un volumen definido y tienen superficies libres.

- Ocupan todas las partes del recipiente que lo contenga.

- Son compresibles. Gas.

TIPOS DE FUERZAS

* Fuerzas Superficiales

- Presión (normal)

- Cortante

- Fuerza de arrastre

* Fuerzas Volumétricas

o Másicas

- Peso

- Cohesión

- Adhesión

- Inerciales

PRINCIPIOS A ULTILIZAR

01.- Principio de conservación de la masa.

02.- Principio de la conservación de la cantidad de movimiento (2ª ley de Newton)

03.- 1º principio de la Termodinámica.

04.- Principio de Newton de la viscosidad.

PROPIEDADES

Son las cualidades a través de cual conocemos el comportamiento del fluido, estas son:

- Peso específico (es importante en la estática de los fluidos).

- Densidad (es importante en la cinemática de los fluidos).

- Viscosidad (es importante en la dinámica de los fluidos).

- Tensión superficial (importante en la capilaridad).

- Tensión de vapor (importante cuando intervienen presiones manométricas negativas).

Peso específico (γ).- Es el peso de la unidad de volumen de dicha sustancia, su valor se

obtiene dividiendo el valor del peso entre el volumen del cuerpo, o sea:

γ : Peso específico absoluto

w: Peso del cuerpo

v : Volumen del cuerpo

El peso específico del agua para las temperaturas más comunes es de 1000 kg/m³.

Para los gases se puede utilizar:

(Leyes de Charles y Boyle)

P : Presión absoluta en kg/m2.

Vs : Volumen específico o Volumen ocupado por la unidad de

peso en m3/kg. T : Temperatura absoluta en grados Kelvin (ºK = ºC + 273)

R : Peso específico absoluto

Como: ; de la ecuación anterior se puede escribir:

Densidad de un cuerpo (ρ).- Es la relación entre la masa y el volumen de un

cuerpo, o sea nos da la masa por unidad de volumen de un cuerpo.

Densidad Relativa (ρr).- Es la relación entre la densidad absoluta de un cuerpo y

la de otro tomado como patrón.

Generalmente, para los líquidos y sólidos, se toma como patrón el agua a 4ºC,

siendo su densidad 1gr/cm3 o 62.4 lb/pie, para los gases se toma como patrón

el aire.

ó

Peso Específico Relativo o Gravedad Específica (Ge).- Se llama así al cociente del

peso de un cuerpo entre el peso de igual volumen de agua. Resulta ser igual al

peso específico del cuerpo entre el peso específico del agua, o sea:

;

Propiedades físicas del aire

Temperatura [°C] Densidad [kg/m3]

Viscosidad

absoluta [Pa s]

Viscosidad cinemática

[m2/s]

0 1,29 1,71 × 10-5 1,33 × 10-5

50 1,09 1,95 × 10-5 1,79 × 10-5

100 0,946 2,17 × 10-5 2,30 × 10-5

150 0,835 2,38 × 10-5 2.85 × 10-5

200 0,746 2,57 × 10-5 3,45 × 10-5

250 0,675 2,75 × 10-5 4,08 × 10-5

300 0,616 2,93 × 10-5 4,75 × 10-5

400 0,525 3,25 × 10-5 6,20 × 10-5

500 0,457 3,55 × 10-5 7,77 × 10-5

VISCOSIDAD DE UN FLUIDO

La viscosidad de un fluido es su resistencia a fluir o deformarse opuesta a

las fuerzas cortantes. La viscosidad se debe primordialmente a las

interacciones entre las moléculas del fluido.

En los líquidos se da debido a las fuerzas de cohesión molecular y en los

gases debido a las fuerzas de intercambio de cantidad de movimiento

entre las moléculas.

Flujo

Resistencia Fza. de cohesión

Flujo

Resistencia Cantidad de

movimiento

LÍQUIDOS GASES

De acuerdo al concepto de fluido y su deformabilidad tangencial, podemos

establecer lo siguiente:

α

V Área A

y

V F d d’ c c’

a b Fluido real Fluido ideal

Se ha demostrado que:

Por semejanza de triángulos:

dividiendo ÷ A a ambos miembros

; donde: Tensión o

esfuerzo cortante

(introducimos la constante de proporcionalidad

μ: viscosidad absoluta o dinámica)

ó ;

es la gradiente que representa

la rapidez de variación entre

una capa de fluido y la capa

adyacente. Ley de Newton

de la viscosidad

Se demuestra que cuando “y” es pequeño

V velocidad de

la placa móvil

Relacionando V con la velocidad angular

r: radio de curvatura

Las unidades de μ son:

Los fluidos que cumplen con la relación anterior se les llaman “fluidos Newtonianos”.

Dimensiones de μ:

Unidades primarias (FLT):

Sistema (MLT):

Sistema Absoluto (c.g.s):

Sistema Internacional (S.I.):

Viscosidad Cinemática (ν).- Está definido por:

ó

Viscosidad Cinemática

; pero:

Sistema MKS:

Sistema CGS: ;

DIMENSIONES Y UNIDADES

Existen 3 sistemas de dimensiones:

1.- Sistema: Masa, Longitud, Tiempo, Temperatura.

2.- Sistema: Fuerza, Longitud, Tiempo, Temperatura.

3.- Sistema: Masa, Fuerza, Longitud, Tiempo, Temperatura.

ABSOLUTO O MÁSICO (MLT) GRAVITACIONAL (FLT)

Dimensiones C.G.S. M.K.S. INGLÉS C.G.S. M.K.S. INGLÉS

FUERZA Dina N Poundal Kgf lbf

MASA gr.m Kgf Lbm / UTM Slug

LONGITUD cm m pie cm m pie

TIEMPO seg. seg. seg. seg. seg. seg.

TEMPERATURA ºK ºK ºK ºR ºR ºR

DIMENSIONES Y UNIDADES

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI):

No es más que una extensión y perfeccionamiento del Sistema Giorgi o MKS. Consta de siete

magnitudes fundamentales, que se indica en la siguiente tabla.

MAGNITUD FUNDAMENTAL UNIDAD FUNDAMENTAL

NOMBRE SIMBOLO

Masa Kilogramo Kg

Longitud Metro m

Tiempo Segundo s

Intensidad de corriente eléctrica Amperio A

Temperatura Kelvin K (°K)

Intensidad Lumisona Candela cd

Cantidad de Sustancia Mol mol

Aunque la masa y la fuerza son cosas entre si tan distintas como un automóvil y un frigorífico,

la confusión de ambos conceptos al momento de resolver un problema numérico es muy

frecuente. La raíz de esta confusión es que se ha utilizado un mismo standard para definir la

unidad de masa en el sistema MKS, hoy SI y la unidad de fuerza en el ST; la unidad de masa en

el SI es la masa del patrón parisino y la unidad de fuerza en el ST es el peso de este mismo

patrón. La elección del patrón de fuerza fue desafortunada, por que la fuerza de gravedad es

DIMENSIONES Y UNIDADES

Variable de un punto a otro de la tierra y el espacio. Aunque esta ambigüedad se

salvó especificando el peso del patrón de Paris en un lugar en que la aceleración de la

gravedad es la gravedad estándar (gn=9.80665 m/s2 ≈ 9.81 m/s2). A aumentar la

confusión contribuyó el hecho de haber utilizado el mismo nombre kg a las

unidades de dos magnitudes totalmente distintas, aunque a una se la llamase Kg-

masa y a la otra Kg-fuerza. Por eso se sugiere utilizar en vez del nombre Kg-

fuerza el de kilopondio (kp), reservando la palabra kilogramo para el Kilogramo

masa.

En particular, en el ST la unidad coherente de masa es la unidad derivada U.T.M.

(Unidad Técnica de Masa) que es 9,81 veces mayor que la masa del kg patrón. Por

tanto, si se opera en el ST y se da como dato la masa en kg, hay que dividir su valor

con 9.81 al introducirlo en la ecuación, o bien si la incógnita es la masa y se han

introducido previamente los datos en unidades coherentes del ST la incógnita vendrá

expresada en U.T.M., que habrá que multiplicar por 9,81 si se desea su valor en kg.

Fluido Newtoniano.- Es cuando la relación de τ y (gradiente de velocidades) es lineal.

NO es fluido

fluido

no newtoniano

τ

Resultando importante que en el caso de canales y tuberías la profundidad no es pequeña

por lo tanto la distribución de velocidades no es lineal.

y

(no es lineal)

es aplicable Newton

fluido newtoniano

INFLUENCIA DE LA PRESION Y LA TEMPERATURA EN LA VISCOSIDAD

La presión no es influyente en la viscosidad; la temperatura sí, se da para ambos estados:

líquido y gas.

T

μ μ

LÍQUIDOS GASES

T

COMPRESIBILIDAD Y ELASTICIDAD VOLUMÉTRICA

Compresibilidad.

∂v

V

∂p

Módulo de Compresibilidad

Módulo de Elasticidad Volumétrica

Relación entre E y la Densidad.

Sacando diferenciales:

Pero en condiciones normales la masa no varía, por lo tanto:

Reemplazando:

Integrando:

po

p1 p1

po

Presión.- Llamado también esfuerzo o tensión normal, mide la relación que

existe entre la fuerza perpendicular a una superficie.

Al analizar las fuerzas externas que actúan sobre una porción de materia,

encontraremos fuerzas normales y tangenciales a las áreas, así:

x y

z

∆Z

Fuerza Normal

Fuerza Tangencial

∆x. ∆y

área

Unidades de Presión:

M.K.S. c.g.s. Técnico-Métrico Inglés S.I.

Kg-f/cm2

gr-f/cm2 P.S.I. Kp.

Donde:

Presión en Líquidos.- La presión en un punto dentro del líquido es

directamente proporcional a la altura y al peso específico y no depende del área.

Ejm:

h

Diferencia de Presiones:

A

B

;

diferencia:

Observación: En un mismo líquido, para igual plano horizontal (igual

profundidad) todos los puntos soportan la misma presión.

A

B

C

h1

h2

A’

B’

C´

D

Presión Atmosférica.- Es la presión que ejerce el aire atmosférico y es igual al

peso del aire entre el área sobre el cual actúa.

0

Atmósfera

Tierra

A

I

R

E

Cada habitante terrestre tiene

sobre su cabeza una columna de

aproximadamente 600 Km. de aire

que presiona sobre él; es la presión

atmosférica.

* La presión atmosférica con la altitud, latitud y la densidad del aire. * La presión atmosférica disminuye con el aumento de la altitud. * Densidad, la densidad varía inversamente con la temperatura. * La presión atmosférica, varía directamente con la densidad.

* Los fenómenos que dependen de la presión atmosférica son: la ebullición de líquidos y las condiciones del tiempo. * Un líquido alcanza su punto de ebullición cuando la presión de su vapor iguala a la presión atmosférica. * La presión atmosférica fue medido por primera vez por torricelli, su experimento lo realizó a 45º de latitud Norte y a nivel del mar (altitud 0 m.)

* La conclusión a la que llegó Torricelli fue que la atmósfera ejerce una presión equivalente a lo que ejerce una columna de mercurio de 76 cm. o 760 mm. Medidas de la Presión Atmosférica:

Patm = 0.76 m. = 76cm. = 760 mm. de Hg

Patm = 10.34m. de H2O

Patm = 1 atm. = 1 torr.

Patm = 10,340 Kg/m2

Patm = 14.7 P.S.I. = 14.7 lb/ pulg2

Presión

Atmosférica

CLASES DE PRESIONES

a) Presión Manométrica, relativa o artificial.- Es la presión adicional a la

atmosférica que soportan los cuerpos.

b) Presión atmosférica

Atmósfera

h

c) Presión absoluta o Presión Total .- Es la suma de la presión atmosférica

y la presión manométrica.

Presión de Vaporización.- Es el valor de la presión que corresponde al

momento de evaporación del agua a temperaturas normales, el mismo que debe

ser evitado en todo diseño.

Presión de Vaporización = 0.234 m H2O

Presión de vaporización

Presión atmosférica

Presiones

Temp.

Curva de evaporación

Cavitación.- Cuando la presión existente es muy pequeña y se acerca a la

presión de vapor, parte del agua entra en ebullición con desprendimiento de

burbujas de vapor, incrementan el volumen y chocan entre sí produciéndose

pequeñas explosiones generando ruidos molestosos y daños en las paredes en

forma de picaduras.

Presión < Patm = Evaporación

ALTURA DE PRESIÓN.- Para un fluido con un peso específico conocido

cualquier presión tiene su equivalente en alturas de este fluido.

H2O h

A

TENSIÓN SUPERFICIAL.- Tomando como referencia a las fuerzas de

cohesión y la presión para una masa fluida en contacto con el aire u otra masa

fluida se tendrá la siguiente figura.

Cohesión

Adhesión

Para incrementar la superficie exterior de la masa fluida habrá que vencer la

resultante R. es decir es necesario realizar un trabajo en esa área, definiéndose

la tensión superficial como la relación del trabajo sobre esa área cuyas unidades

están dadas en FL-1.

Esta tensión es numéricamente igual a la fuerza tangencial que actúa sobre

una línea hipotética de longitud conocida situada en la superficie contraída.

Formas de encontrar σS (fuerza tangencial)

1) Caída de una gota en el cuello

D

D d

W

σS

P

r

2) Presión interna que soporta una gota esférica

MEDICIONES DE LA VISCOSIDAD

Se realizó mediante los viscosímetros, los viscosímetros son diversos. Uno de

ellos funciona utilizando procedimientos empíricos.

Mediante la utilización de la Ecuación de Hagen-Poussiule.- Se utiliza

cuando se analizan las pérdidas de carga en tuberías, tiene la siguiente forma:

1.-

Donde:

ΔP = Variación de la presión en Kg/m2 (pérdida de carga).

D = Diámetro (m).

L = Longitud (m).

Q = Caudal (m3/seg)

μ = Viscosidad dinámica (Kg x seg/m2)

h

L

mantener el nivel constante

D

NOTA: ΔP de la aplicación de Bernoulli

Viscosímetros Actuales (Saybolt, Redword, Engels)

Estos viscosímetros miden el tiempo en que a de vaciar una cantidad conocida

de líquido.

2.-

Saybolt

Redwod

60 cm3 (EE.UU.)

80 cm3 (Inglés)

Se discurre a través de un tubo por acción de la gravedad, el tiempo

constituye la lectura del viscosímetro, la misma que proporciona el valor de la

viscosidad cinemática.

H2O

viscosímetro

Temperatura conocida

Tº es manejable

PRINCIPIO.- Para encontrar la fórmula que gobierna estas experimentos, se

utiliza el principio del experimento anterior.

Ecuación General

En los viscosímetros SAYBOLT.

en centistokes

en stokes

Más depurado:

en centistokes

Tiempo en segundos

PROCESO GENERAL (Saybolt o Redword)

Nuestro problema consiste en encontrar los valores de los coeficientes para

lo cual se obtiene viscosidades por otros procedimientos, estableciéndose el

siguiente cuadro.

8 datos

α (Centistrokes)

9s . . .

Tº (ºC)

20

t (seg)

60

Cuatro con tiempos menores de 100 seg y 4 con mayores de 100 seg.

Cada grupo dará lugar a una relación α vs Tiempo.

Conociendo que μ = ρ. α se establece los sgtes:

α vs Tº

Tº vs t

α vs t

Mediante la sgte ecuación:

. . . 1

Artificio: . . . Ec. de una recta

Y (at)

Ecuación de la viscosidad a

b

a

Se hace en forma gráfica, pudiéndose hacer también en forma analítica

MEDIANTE EL EXPERIMENTO DE COVETTE

1.-Se toman dos cilindros concéntricos cuyos radios en relación a los espacios que los separa son muy grandes, llenando con un fluido determinado dicho espacio y produciendo un movimiento rotacional al cilindro interior.

2.-La velocidad angular del cilindro deberá ser constante y puede ser realizado mediante un motor.

3.-El cilindro exterior tiende a girar en el mismo sentido que el cilindro interior y para mantenerlo inmóvil será necesario aplicar un par o torque en sentido inverso, que resulta ser la misma fuerza que desarrolla el motor. T=F.r F = m.A.V . r

y

T = m.2.p.r.h.w. r. r

e

τ = T.e

m= τ .

2.p.r3.w.h

Principio fundamental de la estática de fluidos

Un líquido escapa por un orificio

de la pared del recipiente en

sentido perpendicular a la misma

• El principio fundamental de la estática de fluidos dice:la

presión en un líquido a una profundidad h es igual al

producto de la profundidad h, de la densidad d del

líquido y de la aceleración de la gravedad g

• El cilindro está en equilibrio y por tanto el líquido ejerce

sobre la base de éste una presión igual a la ejercida por su

peso

• La presión en un punto del líquido es directamente

proporcional a la profundidad

S

h

• La presión ejercida por el cilindro imaginario sobre la

superficie S es: p = P/S = h. d. g

• La presión en un punto del líquido no depende de la forma

del recipiente y se ejerce en todas las direcciones

• La experiencia muestra que un líquido ejerce presión sobre

el fondo y las paredes del recipiente que lo contiene

La presión hidrostática

La presión ejercida sobre un cuerpo sumergido en un fluido

depende de la columna de fluido que hay sobre el cuerpo.

h

S

Se ejerce una presión debida al peso de la columna de

líquido que hay sobre el prisma.

Pesolíquido = mlíquido · g = dlíquido · Vlíquido · g

P = dlíquido· S · h · g

dlíquido· S · h · g dlíquido· h · g

S p

F

S = = =

¿Cuál de los siguientes esquemas cumple el principio fundamental de la

estática de fluidos?

La presión en un líquido a una determinada profundidad depende de la

aceleración de la gravedad g, de la profundidad h y es:

Directamente proporcional a la densidad del líquido.

Inversamente proporcional a la densidad del líquido.

Independiente de la densidad del líquido.

Presión aplicada un líquido. El principio de Pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido, se transmite

por él en todas las direcciones con la misma intensidad

La botella de Pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido se

transmite íntegramente a todos los puntos del mismo.

Botella de Pascal

Tapones de goma

Bajamos el émbolo Bajamos el émbolo

AGUA – FLUIDO INCOMPRESIBLE AIRE – FLUIDO COMPRESIBLE

Para saber más:

http://www.astromia.com/biografias/pascal.htm

Blaise Pascal fue un filósofo, matemático y físico francés,

considerado una de las mentes privilegiadas de la historia

intelectual de Occidente y el primero en establecer las bases

de lo que serían las calculadoras y los ordenadores actuales.

Principio fundamental de la hidrostática

Dos puntos que se encuentren sumergidos en un

líquido a la misma altura, estarán sometidos a la

misma presión.

A

B

h1

h2

S

La diferencia de presión entre A y B es:

p2 - p1 = dlíquido · g · (h2 - h1)

VASOS COMUNICANTES CON

LÍQUIDOS INMISCIBLES

Agua

Aceite

hB hA

A B

pA = pB → daceite·g · hA = dagua·g ·hB → daceite ·hA = dagua · hB

La prensa hidráulica

F1

→

F2

→

S1

S2 p1 = p2

F1 S1

p1 = F2 S2

p2 =

F2 S2

F1 S1

=

Calcula la fuerza que se ejerce en este sistema hidráulico.

Datos:

F1 = 1000 N

S1 = 25 cm2

S2 = 10 cm2

Este es un problema que aplica el principio de Pascal. Nos dan tres datos

y tenemos que calcular un cuarto, F2. Hay que tener cuidado, pues la

presión que se ejerce en el primer tubo se reparte en cuatro como a

continuación, en pasos sucesivos veremos.

Como hemos dicho antes, el principio teórico en el que se basa este

problema es el principio de Pascal:

La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite por él en

todas las direcciones con la misma intensidad

Y la definición de presión:

Como la presión tiene que ser la misma en todas las direcciones, se tiene

que cumplir:

Ya solo nos resta despejar los datos del enunciado para encontrar F2.

Por último, interpretamos los resultados obtenidos.

Observamos como funciona una prensa hidráulica.

Cada uno de los tubos tiene 400 N de fuerza de empuje con los

cuatro juntos 1600 N dados como resultado.

P

V

Compresibilidad de los gases. Ley de Boyle

• Los gases se pueden comprimir cuando se ejerce sobre ellos una presión

P1

V1

P2

V2

• La experiencia demuestra que el volumen de un

gas es inversamente proporcional a la presión

ejercida sobre él, siempre que la temperatura

permanezca constante

• La gráfica p – V correspondiente a un gas, es

una hipérbola

La ley de Boyle dice: En una gas, el producto de la presión por el volumen se

mantiene constante si la temperatura permanece constante

Principio de Pascal para gases

Si en un gas se duplica la presión,

el volumen se reduce a la mitad

La presión ejercida en un punto de un gas se

transmite por él en todas las direcciones con la

misma intensidad

BOMBAS DE VACÍO

• Permiten extraer el gas encerrado en una vasija

• Constan de un recipiente con dos válvulas y un émbolo y la bomba se conecta al recipiente que

contiene el gas que se quiere extraer

• Al subir el émbolo se cierra la válvula externa y se produce el paso de gas del recipiente a la

bomba a través de la válvula interna; al bajar el émbolo se cierra esta válvula y se abre la

externa que comunica directamente con el ambiente

Válvula

Válvula Gas

Frenos hidráulicos

Pozo artesiano

Aplicaciones del principio de Pascal

Vasos comunicantes

Sistemas hidráulicos

Prensa hidráulica

Nivel freático

El nivel en dos tubos unidos por otro de goma, es el

mismo en cualquier posición

El nivel del líquido en varios vasos

comunicantes es el mismo

cualquiera que sea la forma de

cada uno

Depósito de líquido

de frenos

Pedal de freno

S1

F1

F2

S2

Pistón

S

F

S

F

2

2

1

1

El liquido de frenos es un liquido hidráulico que hace posible la transmisión

de la fuerza ejercida sobre el pedal de freno a los cilindros de freno en las

ruedas de los vehículos.

El líquido de frenos se compone normalmente de derivados de poliglicol (HO-CH2CH2-

OH). El punto de ebullición del liquido de frenos ha de ser elevado ya que las aplicaciones

de frenos producen mucho calor (además la formación de burbujas puede dañar el freno,

y la temperatura de congelación ha de ser también muy baja, para que no se hiele con el

frío.

Debido a que el liquido de frenos es higroscópico, es decir, atrae y absorbe humedad (ej.

del aire) se corre el peligro de que pequeñas cantidades de agua puedan llevar consigo una

disminución considerable de la temperatura de ebullición (este fenómeno se denomina

“desvanecimiento gradual de los frenos”.). El hecho de que el líquido de frenos sea

higroscópico tiene un motivo: impedir la formación de gotas de agua (se diluyen), que

puedan provocar corrosión local y que pueda helarse a bajas temperaturas. Debido a su

propiedad higroscópica se ha cerrar la tapa del recipiente lo antes posible.

Se emplea un líquido porque los líquidos no pierden energía en recorridos a baja

velocidad por caminos tortuosos y a la vez, los líquidos no se pueden comprimir,

por lo tanto, no pierdes eficiencia. Lógico, no debe haber aire ni otro tipo de gas

en burbujas en el sistema porque los gases sí se comprimen.

Barómetros

Barómetro metálico

Interior de un

barómetro

metálico

Barómetro de

mercurio

• Son aparatos que miden la presión atmosférica

• Los más utilizados son los barómetros metálicos que constan de una caja

metálica en cuyo interior se ha hecho el vacío

• La presión atmosférica deforma la caja, midiendo la deformación con una

aguja acoplada a la caja y una escala graduada

• Los barómetros de mercurio o de Torricelli, constan de un tubo de vidrio

lleno de mercurio sobre una cubeta con el mismo líquido

• La altura alcanzada indica el valor de la presión atmosférica

Presión increíble

Necesitas: Un vaso

Agua

Un cuadrado de cartulina

Montaje: Llena un vaso de agua hasta el borde. Coloque una cartulina en la superficie sin que queden burbujas de aire. Ahora gire el vaso sobre el lavabo, sosteniendo firmemente la cartulina. Retira tu mano de la cartulina y observa.

¿Qué está pasando? Lo que mantiene la cartulina en su lugar es la presión del aire que empuja hacia arriba. La presión del aire es mayor que el peso del agua hacia abajo sobre la cartulina. Mientras que la cartulina no se humedezca y no hayan muchas burbujas de aire en el vaso, se mantendrá en su lugar.