Este documento trata sobre la densidad y la presión. Explica que la densidad se calcula dividiendo la masa de un objeto entre su volumen. Luego define la presión como la fuerza aplicada sobre un área, y explica que la presión en los fluidos depende de la profundidad y la densidad del fluido. Por último, presenta un ejemplo numérico para calcular la presión hidrostática en un recipiente con varios líquidos no miscibles.

1. DENSIDAD Y PRESIÓN
INSTITUCIÓN EDUCATIVA PARROQUIAL
“NUESTRA SEÑORA DEL SAGRADO
CORAZÓN DE JESÚS”
Área de C.T.A.
Prof. Zayda Alegre Ibarra

2. ¿QUÉ CAPACIDAD
TRABAJAREMOS EN ESTA SESIÓN?
• Comprende y aplica
conocimientos científicos
(Sustenta en forma clara explicando las razones
por las que algunos cuerpos flotan)

3. Observa las siguientes imágenes y
comenta:
Una persona está leyendo una
revista en el mar Muerto y no
se hunde.
Solo cierta parte de un
iceberg flota sobre el agua
de mar.

4. PARA RAZONAR…
• ¿Qué sucederá
con los niños
luego del salto?
• ¿Qué sucederá
con el señor?

5. Objetivos: Después de completar
esta sesión, deberás:
• Definir y aplicar los conceptos de
densidad y presión de fluido para
resolver problemas físicos.
• Definir y aplicar los conceptos de
presiones absoluta, manométrica y
atmosférica.

6. Densidad
2 kg
Madera
V
m
ρ
volumen
masa
Densidad  ;
Midiendo su
masa (kg)
Midiendo su
volumen (m3)
Madera:
500 kg/m3
0,004 m3
Madera
Para convertir las
unidades de g/cm3 a
kg/m3 se multiplica
por 1000.

7. Ejemplo 1: La densidad del acero es 7,8
g/cm3. ¿Cuál es el volumen de un bloque de
acero de 4 kg?
4 kg
3
4 kg
;
7800 kg/m
m m
V
V


  
V = 5.13 x 10-4 m3
¿Cuál es la masa si el volumen es 0.046 m3?
3 3
(7800 kg/m )(0.046 m );m V 
m = 359 kg

8. Observación:
El que un cuerpo flote dependerá de la relación de la
densidad con el fluido que lo rodea.

c L
>c L
 

 = 
c L  < 
c L
L = densidad del líquido
C= densidad del cuerpo

9. Gravedad específica
La gravedad específica r de un material es la razón
de su densidad a la densidad del agua (1000 kg/m3).
Acero (7800 kg/m3) r = 7.80
Latón (8700 kg/m3) r = 8.70
Madera (500 kg/m3) r = 0.500
Ejemplos:
3
1000 kg/m
x
r

 

10. Presión
La presión es la razón de una fuerza F al área
A sobre la que se aplica:
A = 2 cm2
1.5 kg
2
-4 2
(1.5 kg)(9.8 m/s )
2 x 10 m
F
P
A
 
P = 73,500 N/m2
A
F
P;
Área
Fuerza
Presión 

11. La unidad de presión (pascal):
Una presión de un pascal (1 Pa) se define como
una fuerza de un newton (1 N) aplicada a una
área de un metro cuadrado (1 m2).
2
1 Pa = 1 N/mPascal:
En el ejemplo anterior la presión fue de 73,500
N/m2. Esto se debe expresar como:
P = 73,500 Pa

12. Ejemplo 2. Un ladrillo de plomo de dimensiones
5 cm, 10 cm y 20 cm, descansa en un piso
horizontal sobre su cara más pequeña, ¿Cuál es la
magnitud de la presión que ejerce el ladrillo sobre
el piso? (ρPb = 2,7 g/cm3 ; g = 9.8 m/s2)?

13. Presión de fluido
El fluido ejerce fuerzas en muchas direcciones. Intente
sumergir una bola de hule en agua para ver que una
fuerza ascendente actúa sobre el flotador.
• Los fluidos ejercen
presión en todas
direcciones.
F

14. Presión contra profundidad en
fluido
h
mgÁrea
• La presión en cualquier punto en un fluido es
directamente proporcional a la densidad del fluido y
a la profundidad en el fluido.
P = gh
Presión Hidrostática:

15. Independencia de forma y área
El agua busca su propio
nivel, lo que indica que la
presión del fluido es
independiente del área y de
la forma de su contenedor.
• A cualquier profundidad h bajo la superficie
del agua en cualquier columna, la presión P
es la misma. La forma y el área no son
factores.

16. Propiedades de la presión de
fluido
• Las fuerzas ejercidas por un fluido sobre las
paredes de su contenedor siempre son
perpendiculares.
• La presión del fluido es directamente proporcional
a la profundidad del fluido y a su densidad.
• A cualquier profundidad particular, la presión del
fluido es la misma en todas direcciones.
• La presión del fluido es independiente de la forma
o área de su contenedor.

17. Ejemplo 3. Un buzo se ubica 20 m bajo la
superficie de un lago ( = 1000 kg/m3).
¿Cuál es la presión debida al agua?
h
 = 1000 kg/m3
PH = gh
La diferencia de presión
desde lo alto del lago al
buzo es:
h = 20 m; g = 9.8 m/s2
3 2
(1000 kg/m )(9.8 m/s )(20 m)P 
PH = 196 kPa

18. Presión Atmosférica
La presión atmosférica se considera como el peso de
una columna de aire en una unidad de área, que se
extiende desde la superficie terrestre hasta el límite
superior de la atmósfera y se mide en Pascal.
• PO = 101.3 Pa
• PO = 1 atm
35 600 Pa8 000 m
54 000 Pa5 000 m
89 872 Pa1 000 m
101 325 PaNivel del mar

19. Presión absoluta
Presión absoluta o total: La suma
de la presión hidrostática y la
presión atmosférica.
Presión manométrica: La
diferencia entre la presión absoluta
y la presión de la atmósfera:
Presión absoluta = Presión manométrica + 1 atm
h
P = 196 kPa
1 atm = 101.3 kPa
P = 196 kPa
1 atm = 101.3 kPa
Pabs = 196 kPa + 101.3 kPa
Pabs = 297 kPa

20. Estrategia para resolución de
problemas
1. Dibuje una figura. Identifique lo dado y lo que
debe encontrar. Use unidades consistentes para P,
V, A y .
2. Use presión absoluta Pabs a menos que el
problema involucre una diferencia de presión P.
3. La diferencia en presión P se determina
mediante la densidad y la profundidad del fluido:
2 1
m F
; = ; P =
V A
P P gh  

21. Ejemplo 4. En la figura se muestra un recipiente cerrado
conteniendo tres líquidos no miscibles. Determine la presión
hidrostática que soporta el fondo del recipiente. (g = 9,8 m/s²)
agua = 1, 0 g/cm3
aceite = 0,8 g/cm3
mercurio = 13,6 g/cm3

22. METACOGNICIÓN
¿Qué aprendí sobre la densidad y la presión?
¿Para qué nos sirve saber cómo determinar la
densidad de un cuerpo?
¿Qué dificultades tuve mientras desarrollaba el
tema?