MFA - Sesion 1.4- Módulo Presión atmosférica y movimiento - D

CURSO: Mundo físico y Ambiente

SESIÓN: 1.4 - D

FECHA: 26/03/2011

PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y MOVIMIENTO LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Como todo lo que hay en la Tierra, el aire es atraído por la fuerza de gravedad. Así podemos hablar de peso del aire. El peso del aire por unidad de superficie se denomina Presión Atmosférica. Por lo tanto podemos definir: “La Presión atmosférica es la presión que ejercen los gases de la atmósfera sobre todos los cuerpos de la Tierra” Todo lo que está en la Tierra está sometido a la presión atmosférica aunque no lo notemos.

La presión atmosférica se mide con un instrumento llamado barómetro. A nivel del mar, a 45º de latitud, la presión atmosférica media que equilibra una columna de mercurio de 760 mm. de altura en un barómetro sencillo de mercurio, cuando el mercurio esta a 0ºC. Esta presión se denomina presión de una atmósfera (1atm).

La presión atmosférica no es igual en todas las partes del planeta. En los lugares ubicados a gran altura como el altiplano, las ciudades de la Paz y Quito, o la cumbre de cualquier montaña, la presión atmosférica es menor porque hay menos gases en el aire.

Esto trae algunos efectos en nuestra salud.

El valor de la presión atmosférica varía según:  Latitud  Temperatura Latitud: A mayor altura el aire es menos denso, es decir, hay una menor cantidad de moléculas por unidad de volumen. Por ello la presión ejercida es menor.

En las capas inferiores de la Tierra el aire es más denso y por ello la presión atmosférica es mayor.

Cuanto más elevado sea el lugar, la cantidad de aire situado encima es menor y, por consecuencia, la presión del mismo sobre la superficie de dicho lugar también será menor.

Como sabemos, la presión atmosférica se mide con un barómetro. A mayor presión atmosférica corresponde mayor altura de la columna de mercurio, y a menor presión menor altura de la columna de mercurio.

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Podemos concluir: • A nivel del mar la presión atmosférica corresponde a 1 atmósfera.

• La presión atmosférica aumenta con la profundidad y disminuye con la altura.

Temperatura: El aire caliente tiende a dilatarse y a ascender, bajando su presión sobre la superficie de la Tierra. Al enfriarse tiende a comprimirse y descender, aumentando la presión Efectos de la presión atmosférica para la salud: ¿Has escuchado alguna vez que cuando una persona viaja a Bolivia (La Paz) o sube al altiplano la da “soroche”. El soroche es un fenómeno de malestar físico producido por llegar a un lugar donde la presión atmosférica es menor a la que se está acostumbrada.

Las personas que habitan en altura tienen ciertas características que les permiten vivir normalmente con una presión atmosférica menor. Por ejemplo, su cantidad de glóbulos rojos circulantes es mayor, para captar de manera más eficiente el poco oxígeno disponible.

Así vemos que las personas que viven en altura están habituados a la menor presión atmosférica.

Inmersión y flotación de materiales en el agua.

En nuestra vida diaria podemos hacer observaciones como las siguientes: 1. Cuando nos sumergimos en una piscina o en el mar parece que somos más ligeros, decimos que pesamos menos.

2. Los globos que se venden para niños se elevan en el aire al soltarlos.

3. Un trozo de hierro no flota, en general, sobre el agua, pero si le damos la forma adecuada, pensemos en un barco, vemos que flota.

La explicación científica sobre estos hechos la encontró hace muchos siglos, siglo IV a.C., una persona de capacidad excepcional llamado, ARQUÍMEDES. Los fluidos (líquidos y gases) ejercen fuerzas ascensionales sobre los objetos situados en su seno. La naturaleza y valor de estas fuerzas quedan determinados en el Principio de Arquímedes:

Principio de Arquímedes El principio de Arquímedes afirma que “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado”.

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Sobre el cuerpo sumergido actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.

En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coincide el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje

Cuerpos más densos y menos densos que el agua.

Flotabilidad o Ligereza Cuando Arquímedes se sumergió en la piscina, no sólo notó que el agua se desparramaba, sino que notó algo que hacemos cuando nadamos, se sintió más liviano.

La habilidad de un objeto de 'flotar' cuando está en un fluido se llama fuerza ligera, y está relacionada con la densidad. Si un objeto es menos denso que el fluido donde está sumergido, él 'flotará' en el fluido. Pero si es más denso que el fluido se 'hundirá'.

Este concepto explica por qué algunos objetos flotan en el agua y otros se hunden. Por ejemplo, la madera flota en el agua porque es menos densa, en cambio el acero se hunde porque es más denso que el agua. ¿Cómo se mantiene a flote un gran barco?

Los barcos grandes tienen una tremenda cantidad de espacio en ellos que está lleno de aire (piense en esto: cabinas, cines, casinos en barcos, etc.). Mientras que el acero es más denso que el agua, el aire es menos denso. Los barcos de metal pueden flotar porque la densidad total es menor que la densidad del agua en la que flotan. Cuando el casco de un barco se quiebra, como cuando el Titanic chocó con un iceberg, el agua se precipita en el barco reemplazando al aire en el casco del barco. Es así que la densidad total del barco cambia cuando el barco se hunde.

La densidad es una propiedad física importante de la materia. Es usada comúnmente como una manera de categorizar e identificar diferentes materiales. Además, una adecuada comprensión del concepto de densidad es muy importante para construir barcos y algo tan liviano como los globos de aire caliente.

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Formas de Energía Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan de energía.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.

La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.

La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina: • Energía térmica o calórica • Energía mecánica • Energía química • Energía eléctrica Energía Calórica o térmica: Producida por el aumento de la temperatura de los objetos.

Como sabemos, los cuerpos están formados por moléculas y éstas están en constante movimiento. Cuando aceleramos este movimiento se origina mayor temperatura y al haber mayor temperatura hay energía calorífica. Esto es lo que sucede cuando calentamos agua hasta hervir y se produce gran cantidad de vapor.

Una fuente natural de calor es el Sol, y numerosas investigaciones descubrieron cómo se podría aprovechar la luz del sol para producir calor durante la noche e inclusive electricidad.

Energía Mecánica: Es la capacidad que tiene un cuerpo o conjunto de cuerpos de realizar movimiento, debido a su energía potencial o cinética; por ejemplo: La energía que poseemos para correr en bicicleta (energía potencial) y hacer cierto recorrido (energía mecánica); o el agua de unas cascada (energía potencial), que al caer hacer mover las aspas de una turbina (energía mecánica).

Energía Química: Es la producida por reacciones químicas que desprenden calor o que por su violencia pueden desarrollar algún trabajo o movimiento. Los alimentos son un ejemplo de energía química ya que al ser procesados por el organismo nos ofrecen calor (calorías) o son fuentes de energía natural (proteínas y vitaminas).

Energía Eléctrica: Esta es la energía más conocida y utilizada por todos. Se produce por la atracción y repulsión de los campos magnéticos de los átomos de los cuerpos. La utilizamos diariamente en nuestros hogares. Observamos como se transforma en energía calórica en el horno o la plancha; en energía luminosa en el bombillo y energía mecánica en los motores.

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Aún existen muchas otras formas de energía que tienen gran aplicación práctica en la industria como: La nuclear, la energía radiante, etc

Fenómenos moleculares Adhesión: La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

Cohesión: La cohesión es la fuerza de atracción que mantiene unidas a las partículas dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. En los gases la fuerza de cohesión puede observarse en su licuefacción que tiene lugar al comprimir una serie de moléculas y producirse fuerzas de atracción suficientemente altas para producir una estructura líquida.

En los líquidos, la cohesión se refleja en la tensión superficial causada por una fuerza no equilibrada hacia el interior del líquido que actúa sobre las moléculas superficiales y también en la transformación de un líquido en sólido cuando se comprimen las moléculas lo suficiente.

Capilaridad: La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia de absorber a otra.

Sucede cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del líquido.

Un aparato comúnmente empleado para demostrar la capilaridad es el tubo capilar; cuando la parte inferior de un tubo de vidrio se coloca verticalmente, en contacto con un líquido como el agua, se forma un menisco cóncavo; la tensión superficial succiona la columna líquida hacia arriba hasta que el peso del líquido sea suficiente para que la fuerza de la gravedad se equilibre con las fuerzas intermoleculares

Ósmosis: Es un fenómeno relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos.

Tal comportamiento entraña una difusión compleja a través de la membrana, sin "gasto de energía".

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La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos.

Difusión: La difusión es un proceso físico, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente. La difusión, es un proceso que no requiere aporte energético es frecuente como forma de intercambio celular.

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