Pressió, fluids i pressió hidrostàtica: conceptes i fórmules
Clasificado en Física
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 5,46 KB
Actualizado el
Resumen
El document explica el concepte de pressió i la seva fórmula, les unitats del Sistema Internacional i les equivalències habituals. Després introdueix els fluids segons la teoria cinètica, els estats de la matèria, la pressió hidrostàtica i el principi d'Arquimedes. Finalment tracta el principi de Pascal, els vasos comunicants, la premsa hidràulica i la pressió atmosfèrica i els factors que la modifiquen.
Puntos clave
- La pressió es calcula com P = F / S, i és directament proporcional a la força i inversament proporcional a la superfície.
- La unitat de pressió en el Sistema Internacional és el Pascal (Pa), amb 1 Pa = 1 N/m².
- La pressió hidrostàtica depèn de la densitat del fluid, de la profunditat h i de la gravetat: P = densitat · h · g.
- L'empenta és la força vertical cap amunt que rep un cos submergit i equival a densitat del líquid · g · volum submergit.
- Segons el principi de Pascal, la pressió exercida en un punt d'un líquid confinat es transmet íntegrament en totes les direccions.
- La pressió atmosfèrica disminueix amb l'altitud i, de manera general, augmenta quan la temperatura baixa.
Resumen generado con IA a partir del documento. Ponte a prueba
Pressió: Definició i Fórmula
La pressió mesura l'efecte deformador d'una força. La pressió (P) exercida per una força (F) sobre una superfície (S) és igual al quocient entre la intensitat de la força i la superfície:
P = F / S
La pressió és directament proporcional a la força aplicada i inversament proporcional a la superfície sobre la qual s'aplica. Això vol dir:
- Si augmenta o disminueix la força (F), augmenta o disminueix la pressió (P).
- Si augmenta la superfície (S), disminueix la pressió (P), i si disminueix la superfície (S), augmenta la pressió (P).
L'efecte deformador de la força (F) depèn de la seva intensitat i de la superfície (S) sobre la qual actua.
La unitat de pressió (P) en el Sistema Internacional (SI) és el Pascal (Pa).
1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 100.000 Pa
1 mil·libar = 100 Pa
1 atm (atmosfera) = 101.300 Pa
Fluids: Teoria Cinètica i Estats
Els fluids són sistemes materials formats per partícules que es mouen lliurement les unes respecte a les altres. Exemples: líquids i gasos.
La teoria cinètica de la matèria ho explica (Exemple: xeringa amb aigua i aire). Segons aquesta teoria, totes les substàncies estan formades per partícules.
Estats de la Matèria
- Sòlids: Les partícules es troben molt properes entre elles i unides per fortes forces d'atracció. Per això no es mouen, només vibren. Els sòlids no canvien de forma ni volum, i no es poden comprimir.
- Líquids: Les partícules no estan unides les unes amb les altres amb tanta força i tenen la capacitat de fluir sense separar-se. Canvien de forma adaptant-se al recipient, però el seu volum gairebé no varia (són pràcticament incompressibles).
- Gasos: Les partícules s'atreuen molt dèbilment i poden separar-se molt les unes de les altres. Tenen la capacitat de moure's lliurement i a l'atzar, ocupant tot l'espai disponible. Els gasos es poden comprimir i expandir fàcilment.
Pressió Hidrostàtica i Empenta
La pressió hidrostàtica és la pressió exercida per un fluid (líquid o gas) a causa del seu pes.
Les forces exercides pel pes d'un fluid són perpendiculars a les superfícies dels cossos que els contenen.
- Qualsevol cos submergit en un líquid estarà sotmès també a aquestes forces.
- Aquestes forces seran més grans a mesura que el cos estigui a més profunditat.
Força que fa el líquid (pes): F = Pes = m · g
Pressió hidroestàtica a una profunditat h: P = densitat del fluid · altura (h) · g
Força d'empenyiment (Principi d'Arquimedes): És la força vertical cap amunt que experimenta un cos submergit en un fluid.
Empenta (E) = Pes real - Pes aparent
E = densitat del líquid · g · Volum submergit (V)
Si el Pes del cos > Empenta (P > E), aleshores la densitat del cos > densitat del fluid (dcos > dfluid) i el cos s'enfonsa.
Principi de Pascal i Aplicacions
Blaise Pascal va estudiar la pressió en els líquids i va enunciar el que coneixem com a principi de Pascal, que diu que la pressió exercida en un punt d'un líquid confinat es transmet íntegrament en totes les direccions i a tots els punts del líquid.
Vasos Comunicants
Els vasos comunicants són un conjunt format per dos o més recipients que es comuniquen entre ells per la base i que contenen un líquid. En equilibri, el líquid arriba a la mateixa altura en tots els recipients, independentment de la seva forma.
Una aplicació important del principi de Pascal és la premsa hidràulica:
F1 / S1 = F2 / S2
D'on es dedueix que la força obtinguda (F2) és:
F2 = F1 x (S2 / S1)
Pressió Atmosfèrica: Mesura i Variacions
La pressió atmosfèrica és la pressió exercida per l'aire de l'atmosfera sobre la superfície terrestre.
Equivalències comunes:
1 atm = 760 mm de Hg = 101.300 Pa
Mesura de la Pressió
- Manòmetres: S'utilitzen per mesurar la pressió dels gasos tancats en recipients.
- Baròmetres: Serveixen per mesurar la pressió atmosfèrica (poden ser metàl·lics o de mercuri).
Variacions de la Pressió Atmosfèrica
El valor de la pressió atmosfèrica (PA) experimenta canvis que depenen de diversos factors, principalment:
- Altitud: A més altura sobre el nivell del mar, menor és la columna d'aire a sobre, i per tant, menor pressió atmosfèrica. A menor altura, major pressió.
- Temperatura: L'aire calent és menys dens que l'aire fred. Per tant, a major temperatura, generalment hi ha menor pressió atmosfèrica (baixes pressions), i a menor temperatura, major pressió (altes pressions).
Preguntas frecuentes
Quina és la fórmula de la pressió?
La pressió (P) és igual al quocient entre la força (F) i la superfície (S): P = F / S. La unitat del Sistema Internacional és el Pascal (Pa).
Quina és la diferència entre sòlids, líquids i gasos segons la teoria cinètica?
Els sòlids tenen les partícules molt unides i només vibren, mantenint forma i volum. Els líquids fan fluir les partícules sense separar-les massa, i els gasos les tenen molt separades i es poden comprimir fàcilment.
Què diu el principi de Pascal?
La pressió exercida en un punt d'un líquid confinat es transmet íntegrament en totes les direccions i a tots els punts del líquid.
De què depèn la pressió atmosfèrica?
Depèn principalment de l'altitud, perquè a més altura hi ha menys columna d'aire i menor pressió, i de la temperatura, perquè l'aire calent és menys dens i sol produir baixes pressions.
Ponte a prueba
Tarjetas de repaso
Pulsa una tarjeta para ver la respuesta.
Test
Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.