La presión es una magnitud escalar encargada de medir la fuerza ejercida sobre una determinada superficie en medio líquido, gaseoso o sólido.
Probablemente hayas visto a alguien afilar, o incluso afilar, un cuchillo sin filo. Afilamos un cuchillo cuando la hoja no corta, ¿verdad? Al afilar el cuchillo, se produce una disminución del área de contacto con el objeto y, por tanto, la presión sobre el material es mayor.
Hablamos de presión, es decir, de la fuerza que se ejerce sobre una superficie. En este caso, se clasifica como una cantidad escalar, ya que no tiene una sola dirección y sentido. Es decir, las magnitudes escalares, como la masa y el trabajo de una fuerza, por ejemplo, se sitúan en todas las direcciones y sentidos.
Cuando se calcula la presión de un objeto sobre una superficie, usamos la unidad de medida Pa (pascal). Esto significa que, en un área de 1 m², se aplicará una fuerza de 1 N. Normalmente, la definición de presión se utiliza para ejemplificar lo que ocurre con los gases y los líquidos, es decir, los fluidos. Así, existen tres clasificaciones: presión hidrostática, atmosférica y absoluta.
definicion de presion
La presión se clasifica como la fuerza de un objeto sobre la superficie de otro material. En este sentido, cuanto menor sea el área de contacto, mayor será la presión ejercida. Así, la fórmula que representa esta cantidad escalar se define de la siguiente manera: P = F / A. En otras palabras, es la presión, debida a la fuerza, aplicada sobre el área o superficie.
En este sentido, la unidad de medida utilizada para expresar esta cantidad escalar es Pa (pascal). En este caso, 1 Pa representa la fuerza de 1 N sobre el área de 1 m². Dado esto, la presión es una cantidad escalar ejercida en diversas situaciones, como al afilar un cuchillo.
Vale la pena recordar que cuanto menor sea el área de contacto, mayor será la presión ejercida. Así, esta cantidad escalar no depende de la fuerza, sino del área de contacto entre dos superficies. Un ejemplo muy simple es el contacto con el suelo. Imagina, por ejemplo, a dos personas caminando sobre la hierba. Una persona usa tenis y la otra usa tacones altos.
El ejemplo demuestra que la persona que calza el zapato no tendrá problemas para moverse porque el área de contacto con el suelo es mayor. Sin embargo, la persona que usa tacones altos no tendrá la misma hazaña. Esto se debe a que el salto tiene un área muy pequeña y, en contacto con el suelo, adquiere mayor presión. Por lo tanto, el talón se hundirá en la hierba, mientras que la zapatilla no tendrá ningún problema.
tipos de presion
La presión se puede clasificar de tres formas: hidrostática, atmosférica y absoluta. Cada uno representa diferentes tipos de fuerza ejercida sobre una superficie. Además, se expresan mediante diversas fórmulas, correspondientes a fluidos, como líquidos o gases.
Dado esto, la presión hidrostática representa la fuerza que ejerce un fluido. Este tipo de presión está definida por la Ley de Stevin, que engloba la atracción gravitacional local , la altura de la columna de equilibrio. Aquí no se considera la presión atmosférica. Entonces tenemos: P = pgh
La presión atmosférica también se conoce como presión manométrica. Según la fórmula matemática, d representa la densidad del fluido, expresada en kg/m³. Por su parte, v es el volumen del fluido (m³); h simboliza la altura del fluido dentro de un recipiente dado. Así, cuanto mayor es la profundidad establecida por un fluido, mayor es la presión que ejerce.
Presión atmosférica
Representa la presión que ejerce la capa de aire de la Tierra . La superficie terrestre está compuesta por gases como el nitrógeno , el oxígeno y el dióxido de carbono . Por ello, la fuerza atmosférica tiene una densidad baja en relación al nivel del mar, del orden de 1,2 kg/m³. En este caso, cuanto más alto estemos en relación al nivel del mar, menor será la densidad de la atmósfera.
Un ejemplo muy común es ver a jugadores de fútbol que juegan partidos en ciudades que están muy por encima del nivel del mar. Debido a la baja densidad atmosférica, el aire se vuelve más delgado y una de las consecuencias es la falta de aire. Así, para demostrar la medida de este tipo de magnitud escalar, se utiliza la siguiente expresión: 1 atm = 1 x 10 5 Pa (N/m 2 ) = 76 cmHg = 760 mmHg.
La medida fue expresada por el físico italiano Evangelista Torricelli, durante el siglo XVII. El físico, a través de un experimento, encontró que la atmósfera tenía la misma presión que una columna de mercurio (Hg) de 76 cm de altura. A partir de esto, se estableció que P 0 = 760 mmHg = 1 atm.
presión absoluta
Es el tipo de presión total ejercida por la presión atmosférica y manométrica. En este caso, simboliza la fuerza total del cuerpo sobre la superficie de la Tierra. Para los cálculos a realizar se considera la acción de la fuerza de los cuerpos ejercida sobre una superficie dada. Por tanto, la relación que estas dos fuerzas establecen en la superficie viene determinada por el Teorema de Stevin.
Es decir, para representar la fuerza usamos la fórmula: P = P 0 + dgh. En vista de esto, existe un valor absoluto equivalente al valor atmosférico más la fuerza manométrica o hidrostática del cuerpo. Además de las fórmulas ya mencionadas, hay algunas expresiones que se deben tener en cuenta. Reloj:
Si la fuerza se ejerce sobre un área determinada, se utiliza la expresión básica: P = F/A. Ahora bien, si la fuerza (hidrostática o manométrica) analizada se ejerce sobre un fluido estático, la fórmula utilizada está compuesta por: P = dgh Finalmente, si la fuerza analizada es absoluta, es decir, la fuerza atmosférica junto con la fuerza hidrostática, la fórmula utilizada es P = P 0 + dgh.
unidades de presión
Los cálculos relacionados con los tipos de presiones están definidos por la unidad de medida predeterminada Pa (pascal). Sin embargo, cuando los datos se expresan en otras unidades de medida, es necesario convertirlos a la unidad estándar. Así, para simplificar los cálculos de conversión, se determina que 1 atm equivale a 1.01.10 5 Pa o 760 mmHg.
Las unidades de medida más comunes en los cálculos de fuerza y área de contacto son:
- Atmósfera (Atm) – 1 atm = 101 325 Pa;
- Milímetro de mercurio (MmHg) – 1 mmHg = 133,3224 Pa;
- Metro de agua (mH 2 O) – 1 mH 2 O = 9803.1176 Pa;
- Libras por pulgada cuadrada (psi (lbf/in²) – 1 lbf/in² = 6894,8 Pa.
Presión arterial
La presión arterial se clasifica como la presión que ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias. Así, hay dos tipos de presión, sistólica (cuando la sangre sale) y diastólica (cuando la sangre vuelve al corazón). Ambos tipos de presión se miden con un dispositivo llamado esfigmomanómetro.
El dispositivo esfigmomanómetro es capaz de identificar la fuerza de la sangre en las paredes de las arterias a través de la contracción y relajación del corazón. Así, según la Sociedad Brasileña de Cardiología (SBC), un individuo se considera sano cuando los niveles arteriales están representados por 120 mmHg de valor sistólico y 80 mmHg de valor diastólico .
Así, cuando los valores cambian, es decir, cuando aumentan, se produce lo que los médicos llaman hipertensión. Por lo tanto, el aumento de la presión arterial puede causar diversas enfermedades del corazón. Además, existen factores que agravan la hipertensión, como el sedentarismo, el sobrepeso, la mala alimentación, las bebidas alcohólicas, por ejemplo.
Así, el SBC establece valores para determinar si la hipertensión arterial está relacionada con la presión sistólica (PAS -mmHg) -primera línea- y la presión diastólica (PAD -mmHg) -segunda línea. Verificar:
- Normal – ≤ 120 BP / ≤ 80 BP;
- Prehipertensión – 121-139 PAS / 81-89 PAD;
- Hipertensión etapa 1 – 140-159 PAS / 90-99 PAD;
- Hipertensión en estadio 2: 160-179 PAS / 100-109 PAD;
- Hipertensión en estadio 3: ≤180 PAS / ≤110 PAD.
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