Ejercicios: La presión en los fluidos y la presión atmosférica

Escribe la fórmula de la presión como relación entre fuerza y área. Indica qué significa cada símbolo y en qué unidad del Sistema Internacional se mide la presión.

Joel empuja una pared con una fuerza de $200\ \text{N}$ usando la palma de su mano, que tiene un área de $0{,}01\ \text{m}^2$. Calcula la presión que ejerce sobre la pared, en pascales.

Emily dice que la presión atmosférica es menor en Quito que en Manta, ciudad que está al nivel del mar. Indica si su afirmación es verdadera o falsa y explica con una frase por qué cambia la presión atmosférica con la altura.

Andrés tiene una caja que pesa $600\ \text{N}$. Primero la apoya sobre su cara más grande, de $0{,}30\ \text{m}^2$, y luego sobre su cara más pequeña, de $0{,}10\ \text{m}^2$.

1. a) Calcula la presión que ejerce la caja en cada caso.
2. b) Explica por qué la presión cambia aunque el peso sea el mismo.

Ariana bucea en una piscina de agua dulce ($\rho = 1.000\ \text{kg/m}^3$) y desciende hasta una profundidad de $3\ \text{m}$.

1. a) Calcula la presión manométrica que el agua ejerce sobre ella a esa profundidad, usando $P = \rho\, g\, h$.
2. b) Indica qué le ocurriría a la presión si bajara a $6\ \text{m}$ y justifica tu respuesta.

En Baños, Martín infla una pelota y la lleva en un bus desde la ciudad hasta una zona más alta del camino. Al llegar nota que la pelota parece más inflada. Explica este cambio relacionando la presión atmosférica exterior con la presión del aire que está dentro de la pelota.

Nayeli bucea en el mar frente a Manta, donde la presión atmosférica en la superficie es de aproximadamente $100.000\ \text{Pa}$. Considera que el agua de mar tiene una densidad de $1.000\ \text{kg/m}^3$ y toma $g = 10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Calcula la presión manométrica a $10\ \text{m}$ de profundidad.
2. b) Calcula la presión absoluta a esa profundidad.
3. c) Explica por qué, al subir de nuevo, los buzos deben hacerlo con cuidado y no solo pensar en la presión manométrica.

Kevin afirma: «Un cuchillo corta mejor cuando está afilado porque se le aplica más fuerza». Belén responde que la causa es otra. Se sabe que, al cortar un tomate, se aplica una fuerza de $20\ \text{N}$; con el filo desafilado el área de contacto es de $0{,}0002\ \text{m}^2$ y con el filo afilado es de $0{,}00001\ \text{m}^2$.

1. a) Calcula la presión en cada caso.
2. b) Compara los resultados y decide quién tiene razón, argumentando con la fórmula de la presión.
3. c) Da otro ejemplo cotidiano en el que se reduzca el área para aumentar la presión, y uno en el que se aumente el área para disminuirla.