Este documento trata sobre la presión y los fluidos. Explica que los fluidos como los líquidos y los gases ejercen presión debido al movimiento de sus partículas. La presión de un fluido depende del área sobre la que actúa la fuerza. La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera y aumenta con la profundidad bajo el agua o disminuye con la altitud. Los fluidos fluyen de zonas de alta presión a baja presión.

1. Nombre Curso
Lección Fuerza en fluidos
1 LA PRESIÓN Y SUS EFECTOS
Ten presente esto
Después de estudiar esta lección debieses ser capaz de
responder estas preguntas:
• ¿Qué son los fluidos?
• ¿Qué es la presión atmosférica?
• ¿Qué es la presión del agua?
• ¿Qué causa que los fluidos fluyan?
¿Qué son los fluidos?
Además de pertenecer al mismo dominio y reino, tienes otra cosa
en común con un perro, una gaviota y un delfín: Todos pasan la vida
entera en movimiento a través de fluidos. Un fluido es cualquier
material que pueda fluir y que adquiera la forma de su contenedor.
Los líquidos tienen estas propiedades debido a que sus partículas se
pueden mover fácilmente una sobre o alrededor de la otra. Los
líquidos y los gases son fluidos.
Los fluidos producen presión. La presión es la fuerza ejercida
sobre un área determinada. Los movimientos de las partículas en un
fluido son los que producen la presión. Por ejemplo, cuando bombeas
aire a una rueda de bicicleta, empujas el aire dentro del neumático. El
aire está compuesto de pequeñas partículas que están siempre en
movimiento. Cuando las partículas de aire chocan contra la superficie
interior del neumático, las partículas producen una fuerza sobre el
neumático. La fuerza ejercida sobre la superficie interna del
neumático crea una presión de aire dentro del neumático.
Haz esto:
Explica A medida que
estudies esta lección,
analiza cada figura. En
una hoja anexa describe
qué ilustra cada figura
sobre la presión.
¿COMPRENDISTE?
1. Identifica ¿Qué es un
fluido?
Las partículas de aire en el interior del
neumático golpean las paredes del
neumático con una fuerza. Esta fuerza
produce una presión en el interior del
neumático. La presión mantiene el
neumático inflado.
PRESIÓN Y BURBUJAS
¿Por qué las burbujas son esféricas? Es porque los fluidos (tales
como el gas dentro de las burbujas) ejercen la misma presión en
todas las direcciones. Esto le da a las burbujas su forma esférica.
ECHA UN
VISTAZO
2. Define ¿Qué es presión?
GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
Fuerza y Fluidos 1 7º Básico

2. Nombre Curso
LECCIÓN 1 Fluidos y presión, continuación
¿CÓMO CALCULAR LA PRESIÓN
Recuerda que la presión es una fuerza ejercida en un área.
Puedes usar esta fórmula para calcular la presión:
fuerza
presión= área
Foco
matemático
3. Calcula ¿Qué presión es
ejercida por una caja con un
peso de 3.000 N en un área
de 2 m
2
? Muestra tu trabajo.
La unidad SI de fuerza es el pascal. Un Pascal (Pa) es igual a la
presión que ejerce una fuerza de un newton que actúa sobre una
superficie de un metro cuadrado (1 N/m2
). 1 Pa de presión es muy
pequeño. Una pila de 120 hojas de papel de cuaderno ejerce una
presión cercana a 1 Pa sobre una mesa. Por lo tanto, los científicos
suelen medir la presión en kilopascales (kPa). 1 kPa es igual a 1.000
Pa.
Vamos a calcular una presión. ¿Cuál es la presión producida por
un libro que tiene un área de 0,2 m2
y un peso de 10 N? Resuelve
los problemas de presión mediante el procedimiento siguiente:
fuerza
Paso 1: Escribe la ecuación. Presión= área
10N = 50 N = 50 Pa.
Paso 2: Substituye y resuelve 0,2 m2
m2
ECHA UN VISTAZO
¿Qué es presión atmosférica?
La atmósfera es la capa de gases que rodea a la Tierra. La
gravedad mantiene la atmósfera en su lugar. La fuerza de gravedad
le da peso al aire. La presión causada por el peso de la atmósfera se
llama presión atmosférica.
La presión atmosférica se ejerce sobre toda la Tierra, incluso a ti.
A nivel del mar, la presión es de aproximadamente 101.300 Pa
(101,3 kPa). Esto significa que cada centímetro cuadrado de tu
cuerpo tiene aproximadamente 10 N de fuerza sobre ella.
¿Por qué tu cuerpo no colapsa al someterse a esta presión? Tal
como el aire dentro de un globo, los fluidos dentro de tu cuerpo
ejercen presión. Esta presión dentro de tu cuerpo actúa en contra
de la presión atmosférica.
4. Describe ¿Cuál sería la
longitud de las flechas del
balón se inflara más? Explica
tu respuesta.
Presión de
aire dentro del
globo
Presión
atmosférica
El aire al interior del
globo produce una
presión dentro del globo.
La presión dentro del
globo es igual a la
presión atmosférica
fuera del globo. Por lo
tanto, el globo
permanece inflado.
GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
Fuerza y Fluidos 2 7º Básico

3. Nombre Curso
1 Fluidos y presión, continuación
PRESIÓN, ALTITUD y PROFUNDIDAD
Es muy difícil escalar el Monte Everest. Una de las razones es que
no hay mucho aire en su cima. La presión atmosférica en la cima del
Monte Everest es sólo de alrededor de un tercio de la presión a nivel
del mar. A medida que subes más alto, la presión es cada vez más
baja. En la parte superior de la atmósfera, la presión es casi de 0 Pa.
¿COMPRENDISTE?
12.000 m sobre el nivel
del mar
9.000 m sobre el nivel del
mar
4.000 m sobre el nivel del
mar
Los aviones vuelan a
alrededor de 12.000 metros
sobre el nivel del mar. La
presión atmosférica allí es de
aproximadamente 20 kPa.
La cima del Everest está
aproximadamente a 9.000
metros sobre el nivel del
mar. La presión atmosférica
allí es casi de 30 kPa.
La Paz, capital de Bolivia, está
aproximadamente a 4.000
metros sobre el nivel del mar.
La presión atmosférica en La
Paz es cercana a 51 kPa.
5. Describe A medida que
aumenta la altitud, ¿qué
ocurre con la presión
atmosférica?
Foco Matemático
6. Calcula ¿A qué
fracción de la presión
atmosférica a nivel del mar
es la presión atmosférica
de la Paz?
Cero m sobre el nivel del mar A nivel del mar, la presión
atmosférica es de
aproximadamente 101 kPa
.
La presión del aire es mayor en la superficie de la Tierra debido a
que todo el peso de la atmósfera está empujando hacia abajo. Esto
es cierto para todos los fluidos. A medida que desciendes a lo más
profundo de un fluido, la presión se hace mayor. Entonces, es
correcto pensar que al estar a nivel del mar te encuentras en lo
más "profundo" de la atmósfera.
CAMBIOS DE PRESIÓN Y TU CUERPO
¿Qué le pasa a tu cuerpo cuando cambia la presión atmosférica?
Es probable que puedas haber sentido un "taponamiento" de tus
oídos cuando estabas en un avión o dentro de un coche al ascender
una montaña. Las cámaras de aire detrás de tus oídos ayudan a
mantener la presión en los oídos igualándola a la presión del aire. El
"taponamiento" se debe a que la presión dentro de los oídos cambia
a medida que cambia la presión del aire. El nombre médico de este
problema leve es barotrauma.
GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
¿COMPRENDISTE?
7. Explica ¿Por qué la presión
atmosférica es mayor en la
superficie de la tierra?
Fuerza y Fluidos 3 7º Básico

4. Nombre Curso
L Fluidos y presión, continuación
¿COMPRENDISTE?
8. Explica ¿Por qué la
presión aumenta a
medida que aumenta la
profundidad?
¿Qué afecta a la presión del agua?
El agua es un fluido, por lo tanto, ejerce una presión. Al igual que
la presión del aire, la presión del agua aumenta a medida que
aumenta la profundidad, tal como se muestra en la figura siguiente.
La presión aumenta a medida el buceador se sumerge en masas de
aguas más profunda debido a que más y más agua está ejerciendo
presión sobre él. Además, la atmósfera empuja hacia abajo sobre el
agua. Por lo tanto, la presión total sobre el buceador es la suma de
la presión del agua y la presión atmosférica.
GOOGLEA
9.Investiga En google
indaga sobre el tipo de
adaptaciones que debiesen
tener algunos animales
abisales, tal como el Pez
víbora (viper fish), para
poder sobrevivir en altas
presiones de agua.
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Pensamiento
Crítico
10. Infiere ¿Cuál es la
presión total en kPA a10 m
bajo el agua? Pista: la presión
total es la suma de la presión
atmosférica y la presión del
agua.
LA DENSIDAD AFECTA A LA PRESIÓN DEL AGUA
La densidad es una medida de cuan estrechamente empacadas
están las partículas en una sustancia. Es una relación de la masa de
un objeto a su volumen. El agua es aproximadamente 1.000 veces
más densa que el aire. El agua tiene más masa (y pesa más) que el
mismo volumen de aire. Por lo tanto, el agua ejerce más presión
que el aire. La presión ejercida por 10 m de agua es 100 kPa. Esto
es casi la misma presión ejercida por toda la atmósfera.
GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
Fuerza y Fluidos 4 7º Básico

5. Nombre Curso
1 Fluidos y presión, continuación
¿Qué causa que los fluidos fluyan?
Todos los líquidos fluyen desde zonas de alta presión a zonas de
baja presión. Imagínate una pajilla en un vaso de agua. Antes de
chupar la pajilla, la presión de aire dentro de ella es igual a la presión
del aire sobre el agua. Cuando aspiras en la pajilla, la presión del aire
dentro de la ella disminuye. Sin embargo, la presión en el agua fuera
de la paja se mantiene igual. La diferencia de presión fuerza al agua a
subir por la pajilla hasta tu boca.
DIFERENCIAS DE PRESIÓN E INTERCAMBIO GASEOSO
El flujo de aire de alta presión a baja presión es también lo que le
permite respirar. Con el fin de inhalar, el músculo diafragma se
mueve hacia abajo. Esto hace que el volumen de tu pecho aumente,
por lo que tus pulmones tienen más espacio para expandirse. A
medida que tus pulmones se expanden, la presión dentro de ellos
disminuye. La presión atmosférica es ahora más elevada que la
presión dentro de los pulmones, por lo que el aire fluye hacia el
interior de los pulmones. El reverso de este proceso ocurre cuando
se exhala, como se muestra en la siguiente figura.
Pensamiento
crítico
10. Aplica Conceptos
¿Por qué la presión del aire
dentro de una pajilla baja
cuando succionas la pajilla
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Al exhalar, un
músculo en el
pecho se mueve
hacia arriba. El
volumen de tu
pecho disminuye.
A medida que el
volumen de tu pecho
disminuye, la presión
en los pulmones
aumenta. La presión
en los pulmones se
hace mayor que la
presión fuera de los
pulmones. Por lo
tanto, el aire sale de
los pulmones (alta
presión) hacia el aire
exterior (presión baja).
ECHA UN
VISTAZO
11. Explica ¿Por qué el aire
fluye fuera de los pulmones
cuando exhalas?
DIFERENCIAS DE PRESIÓN Y TORNADOS
Durante un tornado, la velocidad del viento pueden llegar a 450 o
más kilómetros por hora. Algunos de los vientos dañinos causados
por un tornado se deben a diferencias de presión. La presión del aire
en el interior de un tornado es muy baja. Debido a que la presión de
aire en el exterior del tornado es alta, el aire se precipita en el
tornado y produce fuertes vientos. Los vientos hacen que el tornado
actúe como una aspiradora gigante. Los objetos son halados y
levantados por estos vientos.
GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
Fuerza y Fluidos 5 7º Básico

6. Nombre Curso____
Lección 1 Revisión
Links a internet
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.swf
https://phet.colorado.edu/es/simulation/fluid-pressure-
and-flow
https://www.youtube.com/watch?v=-0y-xPG5n5g
https://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties
https://www.youtube.com/watch?v=7RgQOUUa9Sk
1. Describe ¿Cómo ejerce presión un fluido sobre un contenedor?
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2. Evalúa Define densidad en función de la masa y el volumen. ¿Cómo afecta la densidad a la
presión?
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3. Experimenta Se coloca agua en un vaso ( puede llenarse o no). Sobre el vaso se coloca una
cartulina o una tarjeta postal o una hoja de papel. Al dar vuelta el vaso con cuidado, el agua no se cae.
Da una explicación sobre el rol que tiene la presión atmosférica en el experimento.
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4. Calcula El agua en un vaso tiene un peso de 2,5 N. La boca del vaso tiene un área de 0,020 m2
.
¿Cuál es la presión ejercida por el agua sobre un papel puesto en la boca del vaso?. ¿Cuál es la
presión ejercida por el aire que empuja al papel en sentido contrario a la fuerza del agua? Nota: Al resolver
este ejercicio te darás cuenta por qué no cae el agua el vaso al invertir el vaso con un papel cubriendo su boca.
5. Experimenta La mayor parte de la gente sabe que el agua hierve a 100 grados centígrados, pero a
esta afirmación le falta la coletilla "a la presión de una atmósfera". ¿Cómo se puede, entonces, hacer
hervir agua a temperatura de 60 0 70 grados C?
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6.Pensamiento crítico ¿Cómo puedes aumentar el volumen de un globo ya inflado sin agregarle aire?
Señala dos formas y explica una de ellas.
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GAToledo, Depto. de Cs., SFC, 2016
Fuerza y Fluidos 6 7º Básico