Movimiento debido a la presión: explicación y ejemplos

¿Qué es el movimiento fluido debido a la presión?

Todo lo que te rodea es sólido, líquido o gaseoso. Al igual que la olla con la que se cocina es un sólido, el agua que contiene es un líquido y (si la hierves) el vapor es un gas.

Los sólidos tienden a no moverse mucho, tienen una forma definida y generalmente permanecen donde están. Los líquidos y gases, por otro lado, están mucho más inclinados a moverse, son fluidos. Es por eso que un fluido es líquido o gas. Los fluidos se mueven por muchas razones diferentes. Si viertes un balde de agua sobre la cabeza de tu mejor amigo, se mueve debido a la gravedad. Pero los fluidos pueden moverse sin nuestra ayuda.

Los fluidos se mueven debido a las diferencias de presión . La presión está relacionada con la cantidad de moléculas que se mueven a través de un área. Si imagina moléculas de gas dentro de un recipiente, cuantas más veces esas moléculas golpeen los bordes del recipiente, mayor será la presión. Entonces la presión es mayor cuando:

• si las moléculas se mueven más rápido en el contenedor
• si hay más moléculas dentro del contenedor

Por lo tanto, la presión también está relacionada con la densidad : cuán compactas están las moléculas. Las moléculas de fluido densamente empaquetadas estarán a mayor presión.

Si un fluido de baja densidad (baja presión) está cerca de un fluido de alta densidad (alta presión), el fluido de alta densidad se moverá hacia el fluido de baja densidad. Esto sucederá hasta que las dos áreas tengan la misma densidad, hasta que estén equilibradas. Esto se debe a que a las moléculas les gusta extenderse y llenar el área disponible. Pero este efecto puede conducir a algunos fenómenos interesantes en el universo. En esta lección, hablaremos de un par de ejemplos de movimiento de fluidos debido a la presión.

Ejemplo: respiración

La respiración es un ejemplo de movimiento fluido debido a la presión. Pensamos que respirar es como succionar el aire hacia nuestros cuerpos. Esto es fácil de imaginar porque sentimos que estamos respirando. Pero no es así como realmente funciona.

Los pulmones funcionan por presión

Cuando inhala, lo que realmente está haciendo es bajar el diafragma en la parte inferior de sus pulmones. Esto aumenta la cantidad de espacio dentro de sus pulmones. Todo el aire que quede dentro de los pulmones se esparce para llenar el espacio más grande. Esto produce un área de baja presión (baja densidad) dentro de ellos. El aire fuera de su cuerpo tiene una presión más alta y eso hace que el aire ingrese a sus pulmones. El líquido a alta presión se mueve para llenar el espacio disponible en el área de baja presión dentro de sus pulmones. Todo lo que hace su cuerpo es mover el diafragma hacia arriba y hacia abajo.

Ejemplo: clima

Otro ejemplo de movimiento de fluidos debido a la presión son las corrientes meteorológicas. Predecir el clima se trata de observar las corrientes de aire y cómo se mueven. La atmósfera de la Tierra tiene áreas de baja y alta presión. A medida que el aire se calienta, las moléculas se separan más, reduciendo la densidad del aire y creando un área de baja presión. Entonces, el aire caliente tiende a ser de baja presión y el aire frío tiende a ser de alta presión. Esto puede provocar que las corrientes de aire se acerquen y se alejen entre sí.

Tenga en cuenta que esto es diferente a cuando hay un líquido en un recipiente. Un recipiente con una temperatura más alta tendrá una presión más alta porque las moléculas están contenidas y rebotan en las paredes a una velocidad más alta. Sin embargo, las moléculas en un fluido libre, como en el aire, simplemente se separan más cuando se calienta, reduciendo la densidad y la presión.

Por ejemplo, cuando vive cerca del océano, tiende a experimentar mucho viento. Eso es porque tienes brisas marinas y brisas terrestres. Durante el día, el océano mantiene el aire fresco y agradable. Este aire más frío, más denso y de alta presión es atraído hacia la tierra donde el aire es más cálido, menos denso y de baja presión. El aire sobre el mar es aspirado hacia la tierra para esparcirse y llenar el vacío.

Es por eso que recibe vientos del mar (ver brisas) durante el día. Por la noche, por otro lado, el mar mantiene el aire sobre él más cálido que la tierra. El aire más frío y denso sobre la tierra es aspirado hacia el mar. Es por eso que recibe vientos de la tierra (brisas terrestres) durante la noche.

Las brisas marinas implican movimiento fluido

Resumen de la lección

Los líquidos y gases tienen más libertad de movimiento que los sólidos; por eso los llamamos fluidos. Los fluidos se mueven debido a las diferencias de presión. La presión se relaciona con la velocidad y la densidad de las moléculas en un área. Si las moléculas golpean el borde de un recipiente con más frecuencia, la presión es mayor. Entonces, la presión está relacionada con la densidad; los fluidos de mayor densidad tienden a tener una presión más alta.

Las diferencias de presión entre un área del líquido y otra pueden hacer que el líquido se mueva. Los fluidos más densos tienden a precipitarse hacia fluidos menos densos para llenar los huecos y distribuir las moléculas uniformemente por toda el área.

Ejemplos de movimiento de fluidos debido a la presión incluyen la respiración y las corrientes de aire (clima). Cuando inhala, mueve un diafragma que reduce la presión dentro de sus pulmones. Los pulmones aspiran aire a mayor presión fuera de su cuerpo para llenar el espacio.

Las brisas del mar y de la tierra funcionan de manera similar. El mar mantiene el aire sobre él más fresco durante el día y más cálido durante la noche. Durante el día, el aire marino más frío, más denso y de mayor presión se precipita hacia el aire más cálido, menos denso y de menor presión sobre la tierra, creando una brisa marina. Durante la noche ocurre lo contrario.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador