Resumen

Si sobre una mesa se coloca un objeto pesado, el peso de ese cuerpo ejerce sobre la superficie de la mesa una cierta presión. Del mismo modo, aunque el aire no es un material muy pesado, la enorme cantidad de aire atmosférico que existe sobre un punto de la Tierra hace que su peso total sea lo suficientemente grande como para que la presión que ejerce sobre ese punto tenga una gran magnitud (valor). Ese valor de la presión sobre cualquier punto de la superficie terrestre, que ejerce toda la masa de aire atmosférico, recibe el nombre de presión atmosférica. Algo importante que debemos considerar, que todo cuerpo genera una presión, pero esta presión que ejerce depende de su estado (sólido, líquido o gaseoso). Los sólidos generan presión solo hacia abajo. Los líquidos generan presión hacia todos sus costados y hacia abajo. Y los gases generan presión por todos lados.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Se llena un vaso con agua hasta que rebose, y luego se tapa con una postal o papel con una superficie algo impermeable. Cuando volteamos el vaso, vemos que el papel aguanta la fuerza del agua, y esto es debido a que la presión atmosférica, empuja desde abajo y contrarresta la fuerza del agua. Aunque parezca que nó, tenemos sobre nuestras cabezas, una columna de 50 kilómetros de aire, y eso tiene la fuerza suficiente como para parar el agua. Al girar el vaso, la tapa se separa un poco de este, se forma una capa de aire muy fina entre el agua del vaso y la tapa de plástico, el volumen de aire en el interior del vaso aumenta y su presión disminuye. Por lo que, sobre la tapa hay dos presiones: Una es la presión atmosférica que actúa desde el exterior, y la otra es la presión que ejerce el agua desde el interior.

Antecedentes

.Con origen en el vocablo latino pressĭo, la palabra presión se emplea para describir al resultado de apretar algo o hacer que una cosa se comprima. La palabra atmósfera se refiere a la capa de aire que cubre a nuestro planeta. Uniendo las dos palabras, presión atmosférica es la presión que ejerce el aire en cualquier punto de la atmósfera. En el experimento de la hoja de papel se aplica una fuerza desde abajo debido a la presión atmosférica que es muy superior a la que se aplica desde arriba donde sólo la empuja el agua contenida en el vaso cuya fuerza es mucho menor. De esta manera, algunos de los científicos que investigaron los efectos de la presión atmosférica fueron el físico italiano Galileo Galilei, el matemático Evangelista Torricelli, el físico francés Pascal o el inventor alemán Otto von Guericke.
En el dibujo anterior podemos observar que a menor altura la presión atmosférica es mayor ya que existe una columna de aire mayor, Por el contrario a mayor altura la presión atmosférica es menor ya que la columna de aire es menor.
A nivel del mar, el valor normal de la presión atmosférica es de 1013 mbar o 760 mm Hg. Este valor equivale a 1 atmósfera, una unidad de medición que no forma parte del Sistema Internacional de Unidades pero que suele utilizarse y abreviarse como atm. La atmósfera es una capa gaseosa de aproximadamente 100 km de espesor que envuelve a la Tierra. Cualquier objeto cercano a la superficie terrestre vive dentro de ella y por tanto estará sometido a su presión.
Si queremos conocer cuál es la presión atmosférica en un sitio determinado de la Tierra, podemos hacer uso de los barómetros, ya sea el barómetro de mercurio o el barómetro aneroide.
La imagen de arriba pertenece a un barómetro aneroide.
La imagen anterior es de un barómetro de mercurio.

Objetivo

Conocer el motivo por el cual el agua no cae del vaso al voltearlo.

Justificación

Me interesa conocer cómo se comporta la presión atmosférica al momento de voltear el vaso con agua.

Hipótesis

Si se voltea el vaso con agua y no se derrama, entonces se debe al efecto de la presión atmosférica.

Método (materiales y procedimiento)

• Un vaso o botella de plástico

• Agua.

• Un trozo de cartón, cartulina o lámina de plástico lo suficientemente grande como para tapar la boca del vaso.
• Un recipiente de plástico.

• Colorante

1. Echa agua en el vaso. No es necesario que lo llenes del todo. Funciona con cualquier cantidad.
2. Tapa el vaso con la lámina de cartón.
3. Sujetando el vaso con una mano y el cartón con la palma de otra mano, pon el vaso boca abajo.
4. Quita la mano que sujeta el cartón.
5. Repite el experimento con diferentes cantidades de agua.

Galería Método

Resultados

Para que el cartón se mantenga en su sitio y no nos mojemos los pies las fuerzas ejercidas desde dentro del vaso se deben equilibrar con las ejercidas desde fuera. Es decir la presión atmosférica (fuera) debe ser capaz de compensar el peso del agua y la presión que ejerce el aire atrapado en el interior del vaso. Gracias al descenso de presión del aire atrapado se logra el equilibrio y el cartón permanece en el vaso.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Al llevar a cabo la realización de mi experimento e investigación pude comprobar que los efectos de la presión atmosférica son mayores que el peso del agua contra el pedazo de cartón.

Este experimento se puede realizar con cualquier cantidad de agua y hasta con una servilleta como tapa. El efecto es el mismo ya que como lo mencione en los antecedentes a menor altura la presión atmosférica es mayor y contrarresta el peso del agua.

Bibliografía

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/barometro/barometro.html

https://www.fisicalab.com/apartado/presion-atmosferica#contenidos

http://www.ib.edu.ar/becaib/cd-ib/trabajos/Betucci.pdf

Física. Polimodal. Editorial: Puerto de Palos.

Summary

All body create a pressure, but this pressure depends of the solid phase, liquid phase and gaseous phase.

The solids produce pressure only down.

The liquids produce pressure in all sides and down. And the gaseous produce pressure in all directions.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Know the reason about the wather doesn´t fall from glass to turn over.

Justification

I want to know how the atmospheric pressure act in the moment of turn over the glass with water.

Hypothesis

If turn over the glass with water and doesn´t fall, then it´s about of efect by the atmospheric pressure. 

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography