viernes, 8 de febrero de 2013

Una grandeza física llamada presión


Hasta el día de hoy, la presión es casi siempre confundida con otra grandeza física como la fuerza. En lenguaje técnico la presión es la relación entre la fuerza que se ejerce perpendicularmente sobre una superficie, y el área de la superficie sobre la cual se aplica esta fuerza. En otras palabras: una fuerza pequeña aplicada sobre una superficie pequeñísima (como la aguja de una jeringa sobre la piel) puede ejercer una presión elevada, mientras que una gran fuerza sobre una superficie amplia (como el inmenso peso de la pirámide de Keops, que está distribuida sobre una base de 53 mil m2) produce una presión relativamente baja.

Las súper-bondades de la presión

Como súper calor, tenemos su aplicación en las ollas a presión donde todo se cocina en menos tiempo debido a la presión que se desarrolla en el interior del vapor caliente, alcanzándose temperaturas superiores a los 100°C y porque sirve menos calor para llevar el agua a su punto de ebullición.
Como súper pegamento, se utilizó mucho en el pasado para realizar experimentos, que en su momento fueron consideradas “actos de magia”. Un clásico es el que realizó en 1645 Otto Von Guerick delante de la Corona Imperial de Ratisbona: unió dos hemisferios de bronce creando el vació al interno de la esfera, luego ocho caballos trataron de separar los hemisferios, sin resultados positivos. ¿La explicación? la presión atmosférica las tenía unidas con mayor adherencia que cualquier pegamento actual.
Como súper fuerza, es posible levantar un automóvil con un dedo. Esto gracias a un descubrimiento hecho por Blas Pascal, quien descubrió que la presión aplicada a un fluido inmóvil se transmite  de manera intacta en cada punto del fluido multiplicando su fuerza.
Como súper gusto, la presión puede influenciar en el gusto de una bebida. Todas las bebidas gaseosas contienen anhídrido carbónico metida bajo presión y disuelta en el líquido y por lo tanto su composición química (y su sabor) cambian cuando pierden este gas.

La presión y el clima

Debido a la presión que tienen los gases de comprimirse y de expandirse, es el motor de los movimientos de grandes masas de aire en la atmósfera. Cuando una porción de una columna de aire se calienta por el sol, esta se expande, se hace más ligera que el aire circundante y tiende a elevarse, naciendo así lo que se llama área de baja presión. Así, el aire en las zonas de alta presión tiende a moverse hacia aquel de baja presión generando un fenómeno muy conocido por todos: los vientos.

Presión artificial

La posibilidad de comprimir los gases y someterlos a una presión externa permite aplicaciones simples, pero de notable importancia. Cuando en los neumáticos de un auto se mete aire a una presión de 2 atmósferas, estas se ponen tan rígidas y elásticas que equilibran no solo la fuerza sino también el peso del vehículo y de los pasajeros, debido a que el aire interno en los neumáticos presiona contra aquella externa que se encuentra a una presión inferior.

Presión y nuestro cuerpo: la peor parte la viven los astronautas

Nuestro cuerpo está estructurado para vivir bajo presión. ¿Qué sucedería si esta presión aumentara o por le contrario, viniera a faltar? Nuestro cuerpo explotaría. En el caso de los buceadores, se ha demostrado que se puede llegar hasta 162 metros de profundidad sin que se afecten los pulmones.
Pero son los astronautas quienes se llevan la peor parte de las consecuencias de la presión.
- es necesario 12 horas de preparativos para pasar de la presión interna de la estación espacial (1 atmósfera) a aquella del traje espacial a 0,3 atmósferas de oxígeno puro,
- deben pasar cerca de 12 horas antes de salir, mientras tanto el astronauta comienza a respirar oxígeno puro a presión normal, a intervalo de algunos minutos, en tal modo que su organismo libera el nitrógeno presente en el aire de la estación espacial,
- a 45 minutos de la salida, viene trasladado a la sala de descompresión, donde comenzará a respirar oxígeno puro con continuidad,
- después de un cuarto de hora, la presión de la cámara de descompresión viene reducida hasta las 0,3 atmósferas, en donde el astronauta respirará el mismo gas que respirará al externo. Se escogió una presión de 0,3 atmósfera porque es la más baja que se pueda lograr sin alterar las funciones vitales, garantizando el máximo ahorro de gas cuando el astronauta sale al espacio.

Dr. Maximiliano Arroyo Ulloa
USAT



Detalles breves adicionales
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El aire tiene un peso, si bien mínimo, influye en nuestras vidas más de lo que podamos imaginar

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Gracias a la presión, el carbón se convierte en diamante
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Son las diferencias de presiones las que causan los vientos y ciclones
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Bajo el agua la presión aumenta en 1 atmósfera cada 10 metros
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La presión interna es un precioso indicador de nuestra salud, por el contrario aquella externa puede hacernos mal
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