viernes, 18 de septiembre de 2015

presión

hay una fórmula de física que nunca se me olvida, y es la presión en un punto determinado de un fluido: presión igual a densidad por gravedad por altura. lo expresamos matemáticamente de esta manera:
P = ρ·g·h

P es la presión que queremos calcular, ρ (letra griega que se lee como ‘ro’) la densidad del fluido, g la aceleración de la gravedad, y h la altura -o más bien deberíamos decir profundidad- respecto a la superficie superior del fluido.

resulta intuitivo que a mayor profundidad a la que un cuerpo se encuentra sumergido en un líquido, mayor será la presión. por eso nos preguntamos cómo los peces que viven en las fosas marinas más profundas resisten las altas presiones. en cuanto a la densidad, también es lógico pensar que habrá mayor presión cuanto más pesado sea el líquido.

mortadelo y filemón en este caso se ven sometidos a una presión superior a la normal, pero tampoco mucha, podría ser peor...


se puede comprobar que en esa fórmula las dimensiones son coherentes. para empezar, la presión P es fuerza entre superficie. a su vez, la fuerza es masa por aceleración. utilizando unidades del sistema internacional, sus unidades serán kg·m/s2. la superficie se mide en m2, y por tanto las unidades de presión serán kg/m·s2.

la densidad ρ es masa entre volumen, es decir kg/m3. la gravedad g es una aceleración, y por tanto sus unidades son m/s2. (su valor se puede considerar constante e igual a 9.8 m/s2). y por último la altura h es simplemente una distancia, que se mide en m.

si multiplicamos las unidades de ρ, g y h obtenemos:
(kg/m3)·(m/s2)·m = kg/m·s2, que como hemos dicho son unidades de presión.

un día por la mañana me fijé en el chorro que salía del grifo abierto de la bañera, antes de ponerlo en ‘modo ducha’, y eso me dio la idea de escribir una entrada relacionada con estos temas.


si pones el dedo en el chorro, cuanto más abajo lo pongas notarás que el agua cae con más fuerza. esto se debe al efecto de la gravedad: a medida que cae el agua, su velocidad va aumentando proporcionalmente con la gravedad y el tiempo, igual que ocurre en la caída libre de cualquier cuerpo.

cerca de la boca del grifo, notas que el chorro de agua está más ‘blandito’. pero abajo del todo cae con mucha presión y si metes el dedo salpica en todas las direcciones. es una de esas cosas de las que te das cuenta desde pequeño, aunque aún no sepas cuál es la explicación física.

si se rompe un conducto por el que el agua circula a altas presiones, ésta se escapa violentamente. así sucede cuando pepe gotera y otilio tienen que realizar un trabajo de fontanería, y como es su costumbre causan un estropicio...


una de mis alumnas tiene un hermanito pequeño que ahora está en 3º de primaria. a veces oigo a su madre batallar con él porque no quiere meterse en la bañera. se queja de que el agua sale fría. yo le comprendo al muchacho, porque el verano pasado tuve que ducharme con agua fría la mayor parte de los días debido a problemas con la caldera, y no mola nada.

quizá en un futuro tenga que darle clases también a él. ahora es un poco revoltoso, pero puede que para entonces se haya vuelto más formal. además mi cometido será enseñarle matemáticas, para mandarle que se meta en la ducha ya está su madre. ella tendrá que estar atenta para que no haga ninguna picaresca como zipi y zape, en plan meterse con impermeable y cosas de esas...

13 comentarios:

  1. Así aparecieron las grandes teorías de la historia, observando o por pura carambola. Buena entrada, Chema.
    El tiempo corre y pronto tendrás a ese niño como pupilo.

    Mil besitos y feliz fin de semana.

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  2. Con las fórmulas me haces recordar mis matemáticas más que olvidadas, que por cierto, poco me gustaban, prefería siempre lengua.

    Me encanta cuando veo las viñetas de los tebeos, la cantidad de ellos que me leía en los veranos de mi niñez, me encantaban Zipi y Zape, Mortadelo y Filemón, Pepe Goteras ¿se llamaba ese otro? también me gustaba Carpanta, y otros que ahora no recuerdo bien.

    Ya verás como también ese niño se hará más grande y le tendrás otro alumno más, contigo está asegurado el aprobado.

    Un beso dulce de seda.

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  3. Chema me divierto con tus entradas y las conclusiones a las que llegas, me custiono porque no se me ocurren, estaré tan vieja ??? o el cansancio del año ??? de seguro el segundo, saludos

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  4. auroratris, así es, newton descubrió la gravitación al ver caer una manzana de un árbol, y arquímedes su famoso principio al meterse en la bañera. ya me gustaría a mí ser la mitad de lo que fueron esos grandes científicos, jejeje. los niños crecen muy rápido. para un adulto dos o tres años son un suspiro, pero en ese tiempo un niño se hace mayor.

    maría, la viñeta del destrozo en el cuarto de baño es de pepe gotera y otilio, así se llamaban, jeje. mortadelo y filemón, el botones sacarino, pepe gotera y otilio, rompetechos, 13 rue del percebe... eran de ibáñez. zipi y zape, carpanta, petra criada para todo... eran de escobar. dos grandes dibujantes, cada uno en su estilo. siempre uso sus viñetas para ilustrar temas científicos. ;)

    abril, ya será menos, en todo caso el cansancio, yo a veces también estoy que no doy pie con bola. ;) mecánica de fluidos era una de mis asignaturas favoritas de la carrera, aunque me acuerdo de menos cosas de las que me gustaría.

    besos a todas!!

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  5. Hola Chema!!! Me encantan las viñetas que usas para ilustrar, yo tengo muchísimos comics de Escobar e Ibáñez(y de Esther ni te digo).
    Respecto a la presión y la bañera, me ha encantado la entrada y me habría venido genial hace unos años. Mi casa es antigua y el agua de la ducha salía fría, y cuando nos tocó cambiar el calentador pensé que se arreglaría, le echaba la culpa al aparato. Mi marido insistía en que era falta de presión y al ver qu ela cosa no meoró con una caldera nueva llamamos a un fontaneró y así fue, hizo una obra, nos metío más presión y el ducharse dejó de ser una pesadilla y una tortura.
    Un besín y me ha encantado esta entrada, recordar las fórmulas es genial y me imagino tus clases, con la pelea madre e hijo de fondo.

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  6. Uffff, no me gusta nada ducharme en agua fría aunque a veces no queda remedio. Muy buena la explicación y geniales las viñetas jejejej

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  7. Hola: es interesante apreciar dónde nos aparece la inspiración.. ya leo que a ti para realizar este post fue en la ducha... Muy ocurrente. Tienes razón que lo de ducharse con agua fría es un dolor... tampoco me gusta muy caliente pero creo que en un término medio está la temperatura correcta. Estas viñetas me traen muy buenos recuerdos... qué risa los hermanos Zipi y Zape con el impermeable debajo de la ducha... seguro que a ese 'diablillo' le terminarás impartiendo clases de mates... y al final contigo será un alumno ejemplar... seguimos en contacto

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  8. marigem, dentro de las calderas hay un ciclo termodinámico complicado... yo me puedo afeitar con agua fría sin problemas. lavarme la cabeza, así así. pero ducharme y notar como me cae el agua helada por la espalda y la tripa, lo llevo fatal. cuando tengo clase con esa alumna, casi siempre oigo a la madre gritando, ella que es una chica de lo más serena... las madres os merecéis el cielo. :D

    geno, por este blog han pasado gran parte de los personajes de bruguera ilustrando las historias que cuento, jejeje. el verano pasado en jumilla, al principio lo de ducharme con agua fría lo soportaba porque hacía calor, pero luego cuando refrescó era insufrible.

    marta, el agua muy caliente tampoco es buena. supongo que para el cuerpo lo ideal es caliente sin pasarse, y para el pelo caliente si se quiere y un poco fría al final. en las peluquerías te lo hacen así. en esa historieta de zipi y zape, su madre doña jaimita no consigue que se duchen de ninguna manera, y al final creo recordar que les ata o algo así... :D

    besos!

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  9. Lo has explicado muy bien Chema, y las viñetas ilustrando el tema están genial.
    Feliz domingo

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  10. Son unas viñetas muy instructivas...La presión en el agua es fundamental... Me gustó conocer el origen de tu inspiración para publicar esta fórmula de física... ni me acordaba...

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  11. Jajaja yo tuve una pareja que nunca ponía el calentador porque decía que no hacía falta y en esa casa te duchabas con agua fría sí o sí. Qué infausto recuerdo xDDD

    Besos

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  12. Eso de la presión es muy interesante :), los submarinistas supongo que lo tendrán mucho en cuenta ;). Yo la verdad es que el agua fría no la tolero ni hasta en el verano, me gusta ducharme con el agua un poco tibia :), fíjate que a la playa sino me meto de golpe no lo hago :)
    Un besazo

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  13. lucía, has visto que he hecho análisis dimensional, tú también sabes lo que es eso, jeje. en un problema de un examen, si no te sabías la fórmula podías intentar combinar los datos que tenías de tal manera que las dimensiones cuadraran...

    marta, me fijé en el chorro de la bañera y pensé en escribir una entrada, pero pensé "esto tengo que desarrollarlo un poco más, porque si no va a ser una entrada muy breve". luego se me ocurrió relacionarlo con mi experiencia de la ducha con agua fría y con lo del niño rebelde hermano de mi alumna, jeje.

    eva, recuerdo que en las duchas del vestuario del colegio el agua también salía fría, con lo cual el profesor de deporte tenía que estar como un policía para que la gente se duchara. si es que a la gente no le gusta el agua fría, macho, no hay que empeñarse en cambiar los gustos del consumidor, como decía mi profesor de economía! :D

    queca, para los submarinistas es fundamental, ya te digo, y para los buceadores! en cuanto a la playa, yo he ido más al cantábrico, donde el agua está fría, y lo que hago es dar paseos por la orilla mojándome sólo los pies. a veces hasta las rodillas, si viene alguna ola traicionera, jeje.

    besos!!

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