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La presion atmosferica (el efecto sobre un cuerpo al actuar bajo presion y en la ausencia de la presion atmosferica)



CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS No.85
MATERIA: FISICA
2° PARCIAL
“PRACTICA”
LA PRESION ATMOSFERICA (EL EFECTO SOBRE UN CUERPO AL ACTUAR BAJO PRESION Y EN LA AUSENCIA DE LA PRESION ATMOSFERICA).


INTRODUCCION
La presión atmosférica es la envoltura gaseosa que rodea la tierra y es una mezcla de sobre todo de nitrógeno y oxigeno. Ya que los gases como cualquier fluido, cumplen con el principio de pascal, esta presión se transmite en todos sentidos y en cada punto actúa con la misma intensidad en todas direcciones.
El físico y matematico italiano evangelista toricelli (1608-1647), ideo un ingenioso experimento mediante el cual logro medir el valor de la presión atmosférica. Lleno de mercurio un tubo de vidrio de un metro de longitud, cerrado por un extremo. Tapo el extremo con un dedo, cuidando que no quedase aire dentro del tubo, lo invirtió e introdujo este extremo en el interior del recipiente con mercurio y luego quitó el dedo. Entonces observo que el nivel del líquido descendía en el interior del tubo hasta alcanzar una altura de 76 cm sobre el nivel del recipiente. De este experimento, toricelli dedujo que la presión atmosférica queactuaba sobre el líquido del recipiente se equilibraba con la que ejercía la columna de mercurio del interior del tubo.


Si la densidad del mercurio vale d = 13600 kg/m^3, aplicando el teorema fundamental de la hidrostatica obtendremos el valor de la presión atmosférica calculando la presión debida a la columna d mercurio en el SI.
P=dxgxh= 13600kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.76 m= 101 292.8 Pa
La atmosfera física (atm) también se define como unidad de presión que corresponde a una columna de mercurio de 76cm de altura:
1atm= 76cm de Hg
La presión que ejerce una columna de mercurio de 1mm de altura se denomina Tor.
La relación entre todas las unidades en que se expresa la presión atmosférica normal son: 1atm = 760tor = 101 300 Pa = 1033 kPa/cm^2
Al aumentar la altitud sobre el nivel del mar, las capas de aire atmosféricas son menores y la presión es menor, así en la ciudad  de México con una altitud  promedio de 2500 msnm tenemos una presión promedio de 585 mm Hg

PRACTICA 1
-DEMOSTRACION DE LA PRESION ATMOSFERICA EJERCIDA EN UN CUERPO
MATERIAL REQUERIDO:
* UNA VELA
* UN VASO TRANSPARENTE
* AGUA CON COLORANTE
* UN PLATO CAFETERO
DESARROLLO DE LA PRACTICA:
Pega la vela con su misma cera en el centro del plato.
Al plato ponle agua, mas o menos tres centímetros de alto.
Prende la vela y pon el vaso boca abajo, sobre el plato, cubriéndola,cuidando que pueda pasar el agua adentro del vaso.
¿QUEPASO?
La vela se apaga a los pocos segundos de haberla tapado con el vaso. El nivel del agua sube adentro del vaso.


EXPLICACION
La vela se apaga en cuanto se termina el oxígeno. Durante la combustión se consume el oxígeno y se desprende carbono de la vela formando dióxido de carbono. Una vez que se enfría, el aire con dióxido de carbono estara a una presión menor, por lo que el agua fluye hacia esa zona
CONCLUSIÓN
Para que se dé la combustión se necesita del oxígeno el cual ocupa el 20% de los gases que hay en la atmosfera entonces cuando el oxígeno adentro del vaso se agota se genera un vacío, y la presión atmosférica empuja el líquido con dirección hacia abajo esto lo obliga a fluir hacia el interior del vaso.
DATOS OBTENIDOS
Tenemos claro que el oxigeno representa el 20% de los gases que conforman la presión atmosférica así que tenemos:
Volumen del líquido utilizado: 250 ml 250 ml ------------- 100%(presión atm.)
Volumen del vaso: 250 ml 50ml ----- ----- ---- 20%(oxigeno
Volumen del oxigeno dentro del vaso: 50 ml
Al realizar la practica obtenemos que el volumen del oxigeno que es remplazado por agua es de 50 ml y esta relación puede aplicarse para cualquier medida de volumen que empleemos.EJEMPLO:
Si aíslas algo que se esta quemando puedes evitar que siga quemandose, por ejemplo se recomienda cubrirlo con una cobija de lana. Un ejemplo seria que algunos curanderos ponen una vela en la espalda del enfermo y colocan un vaso sobre ella, la piel es succionada en cuanto se apaga la vela.

PRACTICA 2: AGUA QUE NO CAE
MATERIAL REQUERIDO:
* 1 VASO CON AGUA
* 1 HOJA DE PAPEL
DESARROLLO DE LA PRACTICA
Tapa el vaso con agua con un pedazo de papel mas grande que su boca, procura que se moje el papel que esta en contacto con el vaso.
Pon una mano sobre el papel y voltéalo boca abajo, retira la mano que sostiene el papel pero sigue sosteniendo el vaso.

¿QUE PASO?
Que el agua no se cae aunque el vaso esté boca abajo, aunque esté lleno, aunque esté medio vacío (Puede fallar si entra aire al vaso).
CONCLUSIÓN
El aire que esta cerca de la superficie de la Tierra tiene encima una capa de varios kilómetros de altura a la que conocemos como atmósfera. Mientras mas cerca del nivel del mar vivas, mas alta es esa capa. Esa capa de aire empuja hacia todas direcciones, también hacia arriba, venciendo al peso del agua, es por esto que el aire atrapado en el vaso no puede caer.



EJEMPLO:
Cuando el bebé toma del biberón, éste debe de tener una entrada de aire para que pueda salir la leche cuando succiona el bebé.
A laslatas que contienen líquidos se les debe de hacer dos orificios para que la entrada de aire por uno permita la salida del líquido por el otro.

PRACTICA N° 2
MATERIAL REQUERIDO
* 1 LATA DE REFRESCO
* 1 RECIPIENTE CON AGUA
* 1 CA JA DE CERILLOS
* 1 FUENTE DE CALOR (MECHERO O ESTUFA)
* 1 PINZA
DESARROLLO DE LA PRACTICA
Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estara bien. Ahora tienes que poner la lata en la fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir.
Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges rapidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo

¿QUE PASO?
Cuando colocamos la lata con agua, en la fuente de calor, todo se calienta hasta generar vapor que queda contenido en la lata. Cuando la sumergimos en agua fría, todo se enfría rapidamente, haciendo que el vapor se condense (pasa de vapor a líquido).El vapor ocupa mucho mas volumen que el líquido, por lo que la presión dentro de la lata disminuye rapidamente. Por otro lado, tenemos a la presión atmosférica que en todo momento estuvo presente.


CONCLUSION
En este experimento, las paredes de la lata estan sometidas a dos presiones. La parteinterior de la pared, esta sometida a una presión menor que la atmosférica, debido al cambio de estado brusco. Por otro lado, la pared exterior de la lata esta sometida a la presión atmosférica, que como es mayor que la interior a la lata, termina por aplastarla.






PREGUNTAS
1.-Define la presion atmosferica:
Es la capa gaseosa que rodea a nuestro planeta y que tiene un altura de 40 km aproximadamente. Y anque el aire es muy ligero, cada litro de aire tiene una masa de 1 gr.
2.-¿Que gases conforman atmosfera?
-nitrogeno : 78%
-oxigeno: 20%
-argon: 1%
-hidrogeno: 0.001%
-otros: el resto
3.- Define el valor de la presión atmosférica:
101300 Pa = 760 mm de Hg = 1atm
4.- ¿Que instrumento se ocupa para medir la presión atmosférica?
Barómetro
5 ¿Qué es un barómetro?
Es un tubo de vidrio cerrado por un extremo el cual esta lleno de mercurio, los hay de dos clases: los de mercurio y los metalicos
6 Ejemplos en la vida cotidiana donde se ve implicada la presión atmosférica:
Cuando tomamos un refresco utilizando un popote, y cuando utilizamos una jeringa, al subir el embolo se produce un vacio y la presión atmosférica empuja el liquido hacia el interior de la jeringa.
¿Qué es la aerostatica?
Es la parte de la física que estudia las fuerzas que ejerce la atmosfera sobre los cuerpos situados en ella.





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