La presión

PRESIÓN

La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

Ejemplo:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

Donde n es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión. La definición anterior puede escribirse también como:

donde:

f: es la fuerza por unidad de superficie.

n: es el vector normal a la superficie.

A: es el área total de la superficie S.

PRESIÓN ABSOLUTA Y RELATIVA

En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino como la presión por encima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de gauge o presión manométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica (Pa) más la presión manométrica (Pm) (presión que se mide con el manómetro).

PRESIÓN HIDROSTÁTICA E HIDRODINÁMICA.

En un fluido en movimiento la presión hidrostática puede diferir de la llamada presión hidrodinámica por lo que debe especificarse a cuál de las dos se está refiriendo una cierta medida de presión.

PRESIÓN DE UN GAS

La presión de un gas puede calcularse entonces como

(gas ideal)

APLICACIONES EN EL AUTMÓVIL:

o Frenos Hidráulicos

o Refrigeración

o Neumáticos de los Automóviles etc.

UNIDADES DE MEDIDA, PRESIÓN Y SUS FACTORES DE CONVERSIÓN:

La presión atmosférica media es de 101 325 pascales (101,3 kPa), a nivel del mar, donde 1 Atm = 1,01325 bar = 101325 Pa = 1,033 kgf/cm² y 1 m.c.a = 9,81 kPa.

CAUDAL

Para la física la palabra caudal (Q) significa la cantidad de líquido que pasa en un cierto tiempo. Concretamente, el caudal sería el volumen de líquido que circula dividido el tiempo.

El caudal se mide unidades de volumen dividido unidades de tiempo. Generalmente se usan m3/s o litro /s. A veces también se usa kg/seg. Estas no son las únicas unidades que se usan. Que no te extrañe si en un problema te aparece un caudal en cm3/seg, dm3/seg o en litros /hora

La unidad kilogramos / hora o kg /s es lo que se llama " caudal másico”. Vendría a ser la cantidad de masa que pasa en un cierto tiempo. A veces te pueden dar como dato el caudal másico. Sabiendo el caudal másico puedo sacar al caudal en m3 por segundo dividiendo la masa por la densidad del líquido.

¿Cómo se mide un caudal en la práctica?

Muy simple. Mirar el gráfico. Si se quieres saber qué cantidad de agua sale por la canilla de tu casa, se pone un balde abajo y posteriormente tomamos el tiempo de cuánto tarda en llenarse.

Se toma el tiempo, y luego hay que fijarse cuantos litros cargó el balde y posteriormente se hace la cuenta volumen dividido tiempo. Una canilla común tira entre 5 y 10 litros por minuto. A veces hay situaciones más complicadas y no se puede medir el caudal de esta manera. Entonces se usan otros métodos más complejos, que veremos a continuación. Por ejemplo, para saber que caudal bombea el corazón. (El corazón bombea alrededor de 5 litros por minuto).

OTRA FORMULA PARA EL CAUDAL

( Q = V x S )

El caudal es el volumen que circula dividido el tiempo que pasa.

Mirando el gráfico se puede hacer la siguiente deducción. El líquido al moverse dentro del tubo recorre una cierta distancia “d”. Entonces al volumen que circula se lo puedo llamar Volumen = Superficie del tubo x distancia.

Ejemplo:

CILINDRADA

La cilindrada es una forma de representar el tamaño (talla) del motor. Nos da una idea del trabajo que es capaz de hacer, sin embargo no es concluyente, ya que su desempeño está condicionado por muchos factores que lo ayudan o simplemente impiden que dé un buen resultado.

En su interior, el motor posee los cilindros y dentro de ellos, los pistones se desplazan en movimiento vertical. Cada pistón se desplaza desde un punto llamado punto muerto superior, hasta el punto más bajo o punto muerto inferior. Durante el desplazamiento puede observarse como se genera una figura geométrica o cilindro. El volumen total de ese cilindro corresponde entonces al área de la circunferencia multiplicado por la carrera o desplazamiento del pistón. Al sumar los volúmenes que desplazan cada uno de los pistones se obtiene la cilindrada del motor. (Técnicamente se conoce como desplazamiento volumétrico).

Por ser una medida de volumen, la cilindrada se expresa en unidades propias de volúmenes, y la forma más frecuente es en centímetros cúbicos (cc), en litros (l) y en pulgadas cúbicas (CID).

Un litro equivale a 1000 cc y 1 CID a 16.4 cc. Por ejemplo, un motor de 5000 cc de cilindrada o desplazamiento se dice que es un motor 5.0 litros o también puede conocerse como un motor 302 CID. Para facilitar la lectura de los

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