Presión y Densidad
Imagina que estás pisando arena con un zapato normal y luego con un tacón. ¿Por qué el tacón se hunde más? Esto ocurre por la presión, que es la fuerza ejercida sobre un área determinada. Cuando la misma fuerza se aplica en un área menor, la presión aumenta.
La presión se calcula matemáticamente como: p=AF, donde F es la fuerza aplicada perpendicularmente y A es el área de contacto. Es importante entender que la presión solo existe cuando las fuerzas están distribuidas por todos los puntos de una superficie.
Por otro lado, la densidad es la cantidad de masa contenida en un volumen determinado. Matemáticamente se expresa como: p=Vm, donde m es la masa y V es el volumen. La densidad explica por qué algunos objetos flotan y otros se hunden en el agua.
💡 ¡Dato interesante! Las unidades de densidad pueden expresarse como g/cm³ o kg/m³, y hay una equivalencia sencilla: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
Presión Hidrostática y Atmosférica
¿Has notado que tus oídos se tapan cuando buceas? Esto se debe a la presión hidrostática, que aumenta con la profundidad. Esta presión en un punto dentro de un líquido en reposo se calcula como: P=p⋅g⋅h, donde p es la densidad del líquido, g es la aceleración de gravedad y h la profundidad.
La presión hidrostática tiene características interesantes: a mayor profundidad, mayor presión; y a mayor densidad del líquido, mayor presión a la misma profundidad. Un dato curioso es que la presión no depende del área del recipiente ni del volumen total del líquido.
Si comparamos dos puntos a diferentes profundidades (h₁ y h₂), la diferencia de presión entre ellos será: P1−P2=p⋅g⋅(h1−h2). Esto explica por qué sientes más presión en tus oídos cuanto más profundo buceas en una piscina.