Les Lleis de Newton i la Física dels Fluids: Pressió i Densitat
Clasificado en Física
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 3,12 KB
Les Lleis de Newton
Primera Llei de Newton: Llei de la Inèrcia
Si no hi ha forces externes, un cos està en repòs si la seva velocitat inicial és zero. Si té una velocitat inicial, mantindrà la seva velocitat constant si no actuen forces sobre ell.
Segona Llei de Newton: Llei Fonamental de la Dinàmica
La força aplicada a un cos modifica la seva velocitat. L'acceleració d'un objecte és proporcional a la força que actua sobre ell i inversament proporcional a la seva massa.
Relació entre Força, Massa i Acceleració
$$F = m \cdot a$$
- F i a: directament proporcionals
- F i m: inversament proporcionals
Tercera Llei de Newton: Principi d'Acció i Reacció
En interactuar dos cossos, la força que el primer cos exerceix sobre el segon és igual i oposada a la força que el segon exerceix sobre el primer.
$$F_{1/2} = -F_{2/1}$$
Això és la força d'acció i reacció. Quan una pilota rebota contra el terra, mentre dura l'impacte, apareixen dues forces que són de la mateixa intensitat, però oposades (de sentit contrari).
Força i Pressió dels Fluids (Líquids i Gasos)
Qualsevol substància en contacte amb una altra exerceix una força sobre la seva superfície intentant travessar-la. La deformació que provoca aquesta força és la pressió.
Fórmula de la Pressió
$$\text{Pressió} = \frac{F (\text{força})}{S (\text{superfície})}$$
Es mesura en Pascals (1 Pascal = 1 Newton/m²).
Equivalències de Pressió
- 101.300 pascals = 1 atmosfera (ATM)
- 1 ATM = 1.013 mil·libars (mb)
- 1 ATM = 760 mm de mercuri (Hg)
- 1 kg/cm² ≈ 98.000 pascals
La Densitat
La densitat és una propietat que tenen totes les substàncies que ens dóna una idea de com de pesats i junts estan els àtoms que la conformen.
Fórmula de la Densitat
$$d = \frac{m (\text{massa})}{v (\text{volum})}$$
Pressió Hidrostàtica
La hidrostàtica tracta de líquids en repòs. Un líquid tancat en un recipient exerceix una força i una pressió sobre les parets que el contenen.
La pressió hidrostàtica en un punt qualsevol d'un líquid és directament proporcional a la densitat del fluid ($d$), a la profunditat ($h$) i a la gravetat ($g$).
Càlcul de la Pressió Hidrostàtica
$$P = d \cdot g \cdot h$$
Els fluids també fan pressió sobre qualsevol cos que estigui en el seu interior.
Pressió Atmosfèrica
L'atmosfera és la capa gasosa (és un fluid) que envolta la Terra. Té un gruix d'uns 100 km, i és fràgil però molt activa. El pes dels gasos origina la pressió atmosfèrica ($P = d_{\text{gasos}} \cdot g \cdot h$).
El físic italià Evangelista Torricelli va mesurar per primera vegada la pressió atmosfèrica.
El seu experiment va demostrar que la pressió atmosfèrica és de 760 mm de Hg, que per conversió equival a 1 ATM.
Equivalències de la Pressió Atmosfèrica
- 1 ATM = 1.013 mb
- 1 ATM = 1.013 hectopascals (hPa)