Experiencias sobre los conceptos de presión, presión atmosfèrica y presión hidrostática

1. LA
PRESSIÓ

2. LA PETJADA
OBSERVACIÓ
Sobre un terreny pla i fàcilment deformable (arena mullada) es posa un
mateix prisma sobre dues cares de diferent superfície. S’observa que sobre la
cara de menys superfície (A) la petjada és més profunda.
EXPLICACIÓ
La força amb la que el prisma deforma el terreny és deguda al seu pes que és
el mateix per als dos prismes. La pressió és la relació entre
la força exercida i la superfície sobre la que s’aplica
Quan menor siga la superfície sobre la que recolze el prisma major
serà la pressió que exercirà i més profunda la petjada.
S
F
P =

3. I NO EXPLOTA !
OBSERVACIÓ:
Si es xafa un globus sobre una xinxeta explota, però si es xafa sobre
una superfície més gran, de varies xinxetes ¡no explota!
EXPLICACIÓ:
La pressió és la relació que hi ha entre una força
i la superfície sobre la que s’aplica.
A l’augmentar la superfície (més xinxetes) la pressió exercida és
menor.
S
F
P =

4. COM QUE NO CAU ?
OBSERVACIÓ:
Es plena una botella d’aigua, assegurant-se de que no reste aire dins
d’ella. Es tapa la boca amb un paper i s’observa que l’aigua no cau
encara que la botella es moga o estiga cap a baix.
EXPLICACIÓ:
La pressió atmosfèrica exterior és major que la que fa l’aigua.

5. EFECTE VENTURI
OBSERVACIÓ:
A) Es fica una fulla entre dos piles de llibres de la mateixa
altura. Es bufa amb un tub per baix de la fulla i ¡¡ es xafa !!
B) Es fiquem dos globus unflats a la mateixa altura disposats a
una distància d’uns 20cm. Es bufa amb un tub entre els dos
globus. ¡¡ els globus es junten !!.
EXPLICACIÓ:
La velocitat de les partícules de l’aire en la part per la que bufem
és major i fan menys pressió, és per aixó que la pressió
atmosfèrica xafa la fulla o junta els globus.

6. UNA FORÇA QUE TRENCA UN
REGLEOBSERVACIÓ
Per baix d’un periòdic escampat sobre una taula es posa un regle de forma que
sobreïsca una tercera part. Es colpeja ràpidament l’extrem del regle i s’observa que
aquest ¡¡ es trenca !!
EXPLICACIÓ
L’aire de damunt del periòdic pressiona amb els seu pes sobre tota la superfície del
periòdic.
El valor de la pressió atmosfèrica és de uns 105 Pa, que quan actua sobre una
superfície com la del periòdic de S=0’5*0’4= 0’2 m2 exerceix una força de F= 105·0’2=
20000 N
Si entra aire per baix aquesta pressió es contraresta i fàcilment i s’alça el periòdic.

7. EL XUPLA-GLOBUS
OBSERVACIÓ:
S’escalfa un matràs (o un llanda) am una mica d’aigua, quan s’observa que està ple
de vapor d’aigua es tapa la boca amb un globus. Poc a poc el vapor d’aigua condensa
i el globus ¡¡ s’introdueix dins del matràs!!. En el cas de la llanda quan està plena de
vapor li peguem la volta dins d’una cubeta amb aigua i ¡¡ súbitament es xafa !!
EXPLICACIÓ
Inicialment les pressions sobre les parets del globus (o la llanda) del vapor d’aigua
interior i l’atmosfèrica exterior s’equilibren. Quan condensa el vapor d’aigua la
pressió interior del matràs (i de la llanda) disminueix i la pressió atmosfèrica obliga al
globus a introduir-se en el matràs o xafa a la llanda.

8. ELS PULMONS
OBSERVACIÓ:
En el model construït el globus
representa els pulmons, la botella
la cavitat pulmonar i el guant el
diafragma. Si s’exerceix una suau
pressió cap a dins sobre el guant
(diafragma) s’observa que el
globus (pulmó) es desunfla
(exhalació). Si es tira del guant cap
a fora s’observa que el globus
(pulmó) s’unfla (inhalació)

9. EL SORTIDOR
OBSERVACIÓ
S’escalfa una mica d’aigua en un matràs
erlenmeyer fins que es plene de vapor. Es tapa i
ràpidament s’inverteix sobre un cristal·litzador
amb aigua, s’observa que pel tub ix aigua ¡¡ en
forma de sortidor !!
EXPLICACIÓ
Quan el vapor d’aigua entra en contacte, a
través del tub de vidre, amb l’aigua del
cristal·litzador, es condensa creant un buit a

10. UNITS PER A SEMPREOBSERVACIÓ
S’extrau l’aire que hi ha entre els dos hemisferis i s’observa que tirant dos
persones dels extrems ja no poden separar-los. Aquest experiment va ser
realitzat pel científic Von Guericke en 1654 en la ciutat de Magdeburgo
utilitzant dos hemisferis metàl·lics de 50 cm de diàmetre. Desprès de fer el
buit van fer falta més de 8 cavalls en cada extrem per separar els hemisferis.
EXPLICACIÓ
Al fer el buit en el interior la pressió atmosfèrica externa és la que impedeix
que es separen els hemisferis.

11. LA CAMPANA DE BUIT
OBSERVACIÓ
S’introdueix un globus tancat amb poc d’aire dins de la campana. Quan es
lleva l’aire de dins de la campana ¡¡ el globus s’unfla !!
EXPLICACIÓ
Inicialment la pressió interior del globus està equilibrada amb la pressió
exterior de l’aire que hi ha dins de la campana. Al llevar l’aire de la campana
(fem el buit), la pressió interior del globus fa que augmente de volum.

12. AIGUA QUE BULL A 20º C !!
OBSERVACIÓ
S’introdueix aigua en una xeringa, assegurant-se que no entre aire. Es tapa
l’orifici amb el dit i s’estira de l’èmbol. L’aigua comença a bullir a 20º C !!
EXPLICACIÓ
Quan s’estira de l'èmbol no hi ha cap gas fent pressió sobre la superfície del
líquid i per axó el moviment que tenen les partícules a 20ºC és suficient per a
que puguen escapar de la seua superfície i formar vapor d’aigua.

13. BARÒMETRE DE MERCURI
OBSERVACIÓ:
Es plena un tub d’1 metre de llarg amb mercuri,
assegurant-se que no entre aire. Se li dona la volta
sobre una cubeta plena de mercuri. S’observa que
cau part del mercuri però es manté una columna de
76 cm d’altura. Aquesta experiència la va realitzar
Torricelli en 1643 per a mesurar la pressió
atmosfèrica.
Si utilitzem aigua l’altura de la columna és molt més
gran.
EXPLICACIÓ
La pressió atmosfèrica exerceix una pressió sobre la
superfície de mercuri que es transmet i equilibra el
pes la columna de mercuri. Com la densitat de l’aigua
és inferior a la del mercuri la pressió atmosfèrica pot
mantindre una columna de més altura. En l’espai dins
del tub on no hi ha mercuri no hi ha res, ¡¡buit!!

14. A MÉS PROFUNDITAT MÉS
LLUNY
OBSERVACIÓ:
En una botella es fan tres forats a
diferent altura i es tapen amb plastilina.
S’ompli d’aigua i quan es lleva la
plastilina dels tres forats s’observa que
l’aigua ix amb més velocitat i arriba més
lluny en el forat que es troba més baix.
EXPLICACIÓ:
La velocitat amb la que ix l’aigua depèn
de la pressió hidrostàtica i aquesta
augmenta amb la profunditat
On “d” és la densitat del líquid, “g”
l’acceleració de la gravetat i “h” és la
profunditat (altura des de la superfície al
punt). Com h3 > h2 > h1
La P3 > P2 > P1
hgdP ··=

15. PER QUÈ NO ES POT EIXIR D’UN COTXE QUE S’ENFONSA
EN L’AIGUA ?
OBSERVACIÓ:
Es plena una proveta amb aigua. Es tapa amb una xapa un dels extrems
d’un tub obert pels dos. S’introdueix el tub en la proveta i es solta la xapa
i s’observa que no cau. Si per dins del tub es posa aigua, quan el nivell de
l’aigua dins del tub i en la proveta s’igualen la xapa cau.
EXPLICACIÓ:
Inicialment la xapa no cau perquè la PB (Patmosfèrica + Phidrostàtica) és
major que la PA (Patmosfèrica). En la segona situació, quan el tub es
plena d’aigua, es compleix que PA = PB i la xapa cau pel seu pes.Quan un cotxe s’enfonsa en aigua
inicialment es dona la situació primera :
la PB sobre la porta és superior a la PA e
impedeix que es puga obrir. Quan el
cotxe es plena d’aigua es dona la segona
situació i ja es pot obrir la porta.

16. PRINCIPI DE PASCAL
OBSERVACIÓ
Es fan diferents forats a una bola. S’acobla una
xeringa a uns dels forats. S’ompli la bola i la
xeringa d’aigua, assegurant-se que no entre
aire. Quan es comprimeix l’aigua de la xeringa,
per tots els forats ix aigua amb la mateixa
intensitat.
EXPLICACIÓ
Els líquids no són compressibles i transmeten la
pressió creada en un punt amb la mateixa
intensitat a la resta del fluid.

17. PREMSA HIDRAÚLICA
OBSERVACIÓ
Es situa una pesa sobre l’èmbol B. Apliquem una força sobre l’èmbol A i observem que
aquesta força es transmet i fa pujar fàcilment la pesa que està sobre B.
Si posem la mateixa pesa sobre A i apliquen força sobre B, s’observa que costa més
pujar la pesa.
EXPLICACIÓ
Basant-se en el principi de Pascal la pressió transmesa a través d’un fluid és manté
constant en tots els punts, és per axó que PA = PB
i a partir del concepte de pressió:
De forma que com SB > SA la FB > FA B
B
A
A
S
F
s
F
=

18. VASOS COMUNICANTS
OBSERVACIÓ
S’introdueix un tub flexible en un vas de precipitats que conté aigua, es xupla i es
passa aigua a un altre recipient que també conté aigua a menor altura. S’observa que
a través del tub passa aigua de 1º recipient fins al 2º fins que el nivell de l’aigua en els
dos recipients és igual.
EXPLICACIÓ:
Inicialment: Com la ha > hb. i la pressió hidrostàtica augmenta amb la profunditat
PA > PB
Final: Per assolir l'equilibri passarà aigua de A a B fins que PA = PB. Això passa quan
ha = hb.

19. TROMBA DE BUIT
OBSERVACIONS
S’obri l’aixeta per que l’aigua passe per la tromba. Tapem la boca del
kitasatos amb la mà. Poc a poc es nota com xupla el mecanisme i la mà
s’adhereix a la boca.
EXPLICACIÓ
Quan l’aigua passa per la tromba arrossega l’aire de l’interior del matràs
disminuint la pressió. Per damunt de la mà actua la pressió atmosfèrica que al
no ser compensada per la pressió de baix, xafa la mà contra el matràs.

20. MANÒMETRE
OBSERVACIÓ
S’introdueix l’embut a diferents profunditats en
una proveta plena d’aigua. S’observa que el líquid
vermell del tub en U es desnivella més quan
major és la profunditat.
EXPLICACIÓ
Un manòmetre és un instrument para mesurar la
pressió hidrostàtica en l’interior dels líquids.
Aquesta pressió depèn
de la profunditat
A més profunditat major és la pressió
hidrostàtica que actua sobre l’embut que la
transmet al líquid del tub en U fent que es
desnivelle.
hgdP ··=