Definición de Presión
Ingeniera Industrial, MSc en Física, y EdD
1. Apretar o tratar de reducir algo conforme un objetivo, de forma esporádica o en un estado continuo.
2. Social. Acciones para persuadir, cambiar de pensamiento, inhibir, u oprimir, de forma pacífica o con cierta virulencia para actuar de acuerdo a lo esperado por el conjunto de la sociedad, ante comportamientos que generan rechazo a base de tendencias, preceptos y/o tradiciones socioculturales.
3. Física. Cantidad escalar en función de la fuerza por unidad de área, de modo perpendicular a la superficie del área.
Etimología: Por los modos del latín, pressio, pressiōnis, construido a partir de pressus, participio del verbo premĕre, de ‘apretar’, ‘estrechar’.
Cat. gramatical: Sustantivo fem.
En sílabas: pre-sión.
Presión (en la Física)
La presión es una cantidad física escalar que expresa la fuerza que se ejerce por unidad de área. Esta fuerza puede ser aplicada por un objeto sólido, o bien por un fluido (líquido o gas). De acuerdo con esta definición, se puede determinar la presión como:
P=F/S
Donde:
P: presión
F: fuerza aplicada
A: área sobre la cual incide perpendicularmente la fuerza (o componente de la fuerza)
De esta expresión, se puede deducir dos aspectos fundamentales:
• Las unidades de presión resultad de dividir una unidad de fuerza entre una unidad de área, así pues, en el Sistema Internacional de Unidades la presión se expresa en Pascales (Pa), que es equivalente a N/m2, o bares (Bar), siendo 1 Bar = 100 kPa. En el sistema inglés, la presión se suele expresar en PSI (pound per square inch), es decir, lb-f/in<sup2 (libras de fuerza sobre pulgadas cuadradas).
• La expresión también revela que la presión es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional al área sobre la cual actúa dicha fuerza. Por esta razón, podemos inferir que si una persona nos pisa utilizando unos zapatos de tacón delgado, sentiremos más presión que si la misma persona (la misma fuerza o peso) no pisa cuando usa calzado deportivo; y la razón se debe a que en el primer caso, todo la fuerza se concentra en un área muy pequeña, lo cual incrementa la presión. Lo mismo sucede cando deseamos incrementar la presión del agua a la salida de una manguera, a la cual le colocamos el dedo obstruyendo parcialmente la salida del agua (reduciendo el área) y como consecuencia, se incrementa la presión de salida de este fluido.
Instrumentos para medir presión
En la actualidad, gracias a los avances de la electrónica y otros campos, existe una gran variedad de instrumentos utilizados para la medición de presión, principalmente a nivel de aplicaciones industriales; sin embargo, los instrumentos mayormente empleados para la medición de esta variable son:
• Barómetro: este instrumento se emplea principalmente cuando se desea medir la presión atmosférica.
• Manómetro: se utiliza para medir la presión de un fluido (líquido o gases) confinado en un recipiente, por ejemplo, la presión del aire de un neumático.
El barómetro de la imagen mide la presión del oxígeno a la salida del tanque o bombona.
• Vacuómetro: este instrumento se emplea para medir presiones al vacío, es decir, presiones inferiores a la presión atmosférica.
El tensiómetro es otro instrumento de uso médico que se emplea para medir la presión sanguínea de los pacientes.
Ejemplo de cálculo de presión
Determinemos la presión (en PSI) que ejerce la pirámide homogénea de base cuadrada sobre el suelo. Trabaje con una gravedad local de 32,09 ft/s2.
Adicionalmente, se conoce que el volumen de una pirámide (V) y la densidad relativa (ρr) de n cuerpo, vienen dados por las siguientes expresiones:
Solución: Conociendo la densidad del agua y la densidad relativa de la pirámide, se puede obtener la densidad del material del cual está elaborada la pirámide:
Ahora bien, para determinar el volumen de la pirámide, es necesario unificar las unidades de longitud que indica la imagen. Por esta razón, se transformará la medida de los lados de la base de km a m:
Seguidamente, se determinará el volumen:
Ahora bien, conociendo el volumen (V) de la pirámide y su densidad (ρ), se procederá a determinar su masa a partir de la ecuación de densidad:
Puesto que la masa obtenida se encuentra en unidades del sistema Internacional (kg), y la presión que se desea calcular es en unidades del sistema inglés, se requiere efectuar una conversión de esta cantidad, para transformarla de kg a lb-m:
Por otra parte, la fuerza que genera la presión que ejerce la pirámide sobre el suelo se debe al peso de la misma, por ello, el siguiente paso consiste en la determinación del peso de la pirámide (W), ya que se conoce su masa y la aceleración de la gravedad. Cabe destacar que la unidad de lb-f corresponde a un sistema técnico, en el cual la expresión para determinar el peso a partir de la Segunda Ley de Newton, se divide entre un factor constante (gc) que para el sistema inglés tiene un valor de 32,17
Ya conocida la fuerza que actúa sobre la superficie (W), se procede a determinar el área de contacto entre la pirámide y el suelo, es decir, el área de la base, la cual dará como resultado una cantidad en m2 que seguidamente se transformará a unidades del sistema inglés (ft2):
Finalmente, utilizando la fórmula que define la presión (P), se procede a determinar la presión que ejerce la pirámide sobre la superficie:
Trabajo publicado en: Abr., 2009.
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