Este documento explica la relación entre la presión y la elevación en un fluido. Indica que la presión aumenta a medida que aumenta la profundidad o disminuye la elevación. Define elevación como la distancia vertical desde un nivel de referencia y explica cómo se calcula el cambio de presión debido a un cambio en la elevación. También menciona diferentes tipos de presión como absoluta, manométrica y atmosférica.

1. RELACIÓN ENTRE LA PRESIÓN Y LA ELEVACIÓN
Quizás este familiarizado con el hecho de que conforme se sumerge en un fluido, una
alberca por ejemplo, la presión se incrementa. Existen circunstancias las que es
importante saber cómo varía la presión con un cambio de la profundidad o elevación.
El termino elevación significa la distancia vertical entre un nivel de referencia y un punto
de interés que se denominara z. un cambio en la elevación entre los dos puntos se llama
h. La elevación siempre se mide en forma positiva en dirección hacia arriba. En otras
palabras, un punto más elevado tiene una elevación mayor que otro más bajo.
El nivel de referencia puede ser cualquiera, como se ilustra en la figura siguiente, donde
se muestra a un submarino bajo el agua. En la parte (a) de la figura, se toma como
referencia el fondo del mar, mientras que en la parte (b), el nivel de referencia es la
posición del submarino. Debido a que los cálculos de la mecánica de fluidos por lo general
toman en cuenta las diferencias de elevación, es aconsejable que se elija al punto más
bajo de interés en un problema como el nivel de referencia, a fin de eliminar el uso de
valores negativos para z.
Un líquido homogéneo en reposo el cambio de presión, debido a un cambio en elevación,
se calcula por medio de:
Donde

2. RELACIÓN DE PRESIONAABSOLUTA,MANOMÉTRICAY
ATMOSFÉRICA.
Presión absoluta: esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica.
La presión absoluta es, por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor,
se habla de depresión. Ésta se mide en relación al vacío total o al 0 absoluto.
Presión manométrica: esta presión es la que ejerce un medio distinto al de la presión
atmosférica. Representa la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión
atmosférica. La presión manométrica sólo se aplica cuando la presión es superior a la
atmosférica. Cuando esta cantidad es negativa se la conoce bajo el nombre de presión
negativa. La presión manométrica se mide con un manómetro.
Presión atmosférica: esta es la fuerza que el aire ejerce sobre la atmósfera, en cualquiera
de sus puntos. Esta fuerza no sólo existe en el planeta Tierra, sino que en otros planetas
y satélites también se presenta. El valor promedio de dicha presión terrestre es de
1013.15 Hectopascales o milibares sobre el nivel del mar y se mide con un instrumento
denominado barómetro.
Lo que ocurre con la presión atmosférica es que cuando el aire está a baja temperatura,
desciende aumentando así la presión. En estos casos se da un estado de estabilidad
conocido como anticiclón térmico. En caso de que el aire se encuentre a altas
temperaturas sube, bajando la presión. Esto causa inestabilidad, que provoca ciclones o
borrascas térmicas.
Al hacer cálculos que involucren la presión de un fluido, se debe efectuar en relación con
alguna presión de referencia. Es normal que la atmosfera sea la presión de referencia.
Así, la presión que arroja la medición del fluido se llama manométrica. La presión que se
mide en relación con un vacío perfecto se denomina presión absoluta. Tiene importancia
extrema que se conozca la diferencia entre estas dos maneras de medir la presión, para
poder convertir una de la otra.
Una ecuación sencilla que relaciona los dos sistemas de medición de la presión es:

3. UNIDADES DE PRESIÓN EN EL SISTEMA INTERNACIONAL (SI)
El Pascal [Pa] es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Un Pa es la presión generada por la fuerza de 1 Newton actuando sobre una superficie de
1 metro cuadrado a Pa = N/m2.
La tabla 1 muestra las principales unidades y la conversión de las mismas.
inH2O
@20oC
atm bar kPa kgf/cm2
mmH2O
@20oC
mmHg
@0oC
inHg
@32oF
psi
inH2O
@20oC
1 0,0025 0,00249 0,24864 0,00254 25,4000 1,86497 0,07342 0,03606
atm 407,513 1 1,01325 101,325 1,03323 10350,8 759,999 29,9213 14,6959
bar 402,185 0,98692 1 100,000 1,01972 10215,5 750,062 29,5300 14,5038
kPa 4,02185 0,00987 0,01000 1 0,01020 102,155 7,50062 0,29530 0,14504
kgf/cm2 394,407 0,96784 0,98066 98,0662 1 10017,9 735,558 28,9590 14,2233
mmH2O
@20oC
0,03937 0,00010 0,00010 0,00979 0,00010 1 0,07342 0,00289 0,00142
mmHg
@0oC
0,53620 0,00132 0,00133 0,13332 0,00136 13,6195 1 0,03937 0,01934
inHg @
32oF
13,6195 0,03342 0,03386 3,38638 0,03453 345,935 25,4000 1 0,49115
psi 27,7296 0,06805 0,06895 6,89475 0,07031 704,333 51,7149 2,03602 1
PRINCIPIO DE PASCAL
Básicamente este principio dice que en un fluido en equilibrio, la presión que se ejerza en
cualquiera de sus puntos, se transmite con la misma intensidad en todas direcciones y en
todos los puntos del fluido.
Probablemente el ejemplo más común y que vamos a
utilizar para demostrar este principio, es el de una esfera
con hoyos en varios lados de su superficie. Hay un émbolo
en un punto, que se usa para ejercer presión al fluido, que
tenga dentro. Al observar la reacción, podemos ver que el fluido sale con la misma
velocidad en cada hoyo, lo que demuestra que la presión ejercida por el émbolo se

4. transmitió con la misma intensidad en todos los puntos, como lo dicta el principio de
Pascal.
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.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la
figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del
fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y
dimensiones.
Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el
resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación
es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de
superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas
debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta
resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la
porción de fluido, denominado centro de empuje.
De este modo, para una porción de fluido en equilibrio con el resto, se cumple
Empuje=peso=rf·gV

5. El manómetro
Un manómetro es un instrumento de medida de las presiones influidas (líquidos y gases)
en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión
atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica.
Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera) con la de
dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden
la presión relativa.
Los aparatos que miden la presión atmosférica son los barómetros, no confundirlos con
los manómetros que se usan en la industria en los circuitos neumáticos e hidráulicos
generalmente.
Recuerda que la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce
un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.
Las unidades de presión son muy variadas. En el Sistema Internacional de unidades es
el Pascal (Pa), en química se usa el mm de Hg, al que se llama también torr (en honor a
Torricelli) y la atmósfera (atm). El problema del Pascal es que es una unidad muy
pequeña para los valores habituales de presión en los fluidos, es por eso que se utilizan
otras.
1atm = 101.300 Pa
1bar = 100.00 Pa
En la industria se usa el kp/cm2. Cuando alguien dice que la presión de un neumático es
de "2 kilos" se está refiriendo a esta unidad, el kp/cm2, (kp/cm2 = 98 000 Pa). Esta forma
de expresar la presión es incorrecta, pero casi todo el mundo la usa.
Los manómetros industriales suelen tener una escala
graduada que mide la presión, normalmente, en bares,
pascales o en psi (fuerza por pulgada cuadrada).
El símbolo que se utiliza en los circuitos para el
manómetro depende del tipo. Aquí vemos los 3 utilizados.
El primero es el manómetro en general, el segundo es un
manómetro diferencial que sirve para medir la diferencia
de presión entre dos puntos y el tercero vale para
cualquier medidor de presión.

6. Todos los manómetros tienen un elemento
que cambia alguna propiedad cuando son
sometidos a la presión, este cambio se
manifiesta en una escala o pantalla
calibrada directamente en las unidades de
presión correspondientes.
Los manómetros, son dispositivos
cilíndricos, con una escala graduada,
normalmente en bares o en psi, y una aguja
que gira en función de la diferencia de
presión entre el exterior y la del circuito
donde queremos medir. Es decir la aguja
nos mide la presión en el interior del circuito.
Los medidores de presión o manómetros
son ampliamente utilizados en todo el
mundo, para tareas que van desde el control
de la presión de los neumáticos en un coche antes de un viaje a la vigilancia de la presión
de varios sistemas dentro de una planta de energía nuclear.
1. Los que equilibran la presión desconocida con otra que se conoce. A
este tipo pertenece el manómetro de vidrio en U, en el que la presión se
determina midiendo la diferencia en el nivel del líquido de las dos ramas.
2. Los que la presión desconocida actúa sobre un material elástico
que produce el movimiento utilizado para poder medir la presión. A
este tipo de manómetro pertenece el manómetro de tubo de Bourdon,
el de pistón, el de diafragma, etc.
3. Manómetros Digitales: Están dirigidos por un microprocesador y
garantizan alta precisión y fiabilidad. Un display marca directamente la
presión del fluido en pantalla.

7. Bibliografía
Tarea 01
Mott, R. (2006). Medición de la presión. En Mecánica de Fluidos (52-56).
México: Pearson.
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presion/
Torres, Luis. (2012). Hidrostática. Agosto 25, 2016, de Blogspot Sitio web:
http://hidrostaticafisica2.blogspot.mx/p/principio-de-pascal.html
Tangient, L.. (2016). Principio de Arquímedes. Agosto 25, 2016, de Creative
Commons Attribution Share-Alike 3.0 License. Sitio web:
https://lafisicaparatodos.wikispaces.com/
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Tecnología. (2000). Manómetro. Agosto 25, 2016, de Are-Tecno Sitio web:
http://www.areatecnologia.com/herramientas/manometro.html
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