PRESSURE

2 FAMILIAR EXAMPLES

A woman’s high heels sink into the soft ground, but the larger shoes of the much bigger man do not. Why? Becasue of pressure.

Another familiar example is the air pressure in a tire, which is typically around 30 psi for a car. What this means is that a force of 30 pounds is exerted on each and every square inch of surface area on the inside of the tire, There are a lot of square inches on the inside surface of a tire, and because of this, the force exerted on the tire is very large. Every square inch is pushed on with a force of 30 pounds!


What is pressure?

Pressure (the symbol: p) is the force per unit area applied in a direction perpendicular to the surface of an object
The physics definition is that pressure is force per unit area:      
Pressure = Force / Area

Units: The SI unit for pressure is the pascal (Pa), equal to one newton per square meter (N/m2).


Paul Hewitt demos pressure by having his assistant lie on a Bed of Nails and Paul hits a block of stone on assistant's chest with a sledge hammer.
Look the video in Youtube


For an object sitting on a surface, the force pressing on the surface is the weight of the object, but in different orientations it might have a different area in contact with the surface and therefore exert a different pressure.


Force in fluids

It is usually more convenient to use pressure rather than force to describe the influences upon fluid behavior.
The standard unit for pressure is the Pascal, which is a Newton per square meter.

Pascal's principle

Pressure is transmitted undiminished in an enclosed static fluid

The pressure exerted on the piston extends uniformly throughout the fluid, causing it to push outward with equal force per unit area on the walls and bottom of the cylinder.

Any externally applied pressure is transmitted to all parts of the enclosed fluid, making possible a large multiplication of force (hydraulic press principle).

The pressure at the bottom of the jug is equal to the externally applied pressure on the top of the fluid plus the static fluid pressure from the weight of the liquid.


Automobile Hydraulic Lift

A hydraulic lift for automobiles is an example of a force multiplied by hydraulic press, based on Pascal's principle.
The fluid in the small cylinder must be moved much further than the distance the car is lifted.

For example, if the lift cylinder were 25 cm in diameter and the small cylinder were 1.25 cm in diameter, then the ratio of the areas is 400, so the hydraulic press arrangement gives a multiplication of 400 times the force.
To lift a 6000 Newton car, you would have to exert only 6000 N/400 = 15 N on the fluid in the small cylinder to lift the car.
However, to lift the car 10 cm, you would have to move the oil 400 x 10cm = 40 meters. This is practical by pumping oil into this small cylinder with a small compressor.

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COLEGIO ANDES DE MAZATLÁN SECCIÓN SECUNDARIA
CIENCIAS 2 (FÍSICA) SEGUNDO GRADO

QUIZ 21. PRESIÓN

Alumn@: ___________________________________________ Calif.: _____

I. Selecciona la respuesta correcta:

1. Es la fuerza aplicada por cada unidad de área. Los fakires saben como usar este concepto para ofrecer un espectáculo al público
A) Trabajo B) Viscosidad C) Presión D) Densidad

2. Es la presión que ejerce el aire de la atmósfera sobre cada lugar geográfico. La altitud de los lugares está relacionada con la PA. A menor altitud mayor presión, y viceversa
A) Marina B) Hidráulica C) Atmosférica D) De altitud

3. Instrumento que sirve para medir la presión atmosférica, es decir, la fuerza por unidad de área ejercida por el peso de la atmósfera.
A) Termostato B) Barómetro C) Densímetro D) Báscula

4. ¿En qué dirección actúan los cambios de presión que se ejercen sobre cualquier punto en un fluido? Fluye en…
A) En todas direcciones B) En la horizontal. C) En la paralela. D) la vertical.

5. La figura representa a muchos de los mecanismos hidráulicos como el freno, la dirección y el elevador que se utilizan en los talleres mecánicos y los cuales funcionan bajo el siguiente principio: la presión que hacemos en un punto cualquiera de un fluido se transmite instantáneamente y con la misma intensidad a todos los puntos del fluido. Esto fue propuesto por:
A) Robert Boyle B) Charles
C) Arquímedes D) Blaise Pascal

6. Al aplicar una fuerza de 10 N con un dedo sobre la plastilina, la cual tiene un área de 0.05 m2, ¿cuál será la presión ejercida? Fórmula: Presión = Fuerza / Área
A) 20 Pa B) 2.0 Pa C) 0.5 Pa D) 200 Pa

7. Si aplicamos una fuerza de 1000 Newtons sobre el área de 2 m2, la presión ejercida se difundirá sobre todo el fluido y será de:
A) 2000 N/m2 B) 500 N/m2 C) 1002 N/m2 D) 0.02 N/m2

8. El émbolo menor de una prensa hidráulica mide 20 cm2 y el émbolo mayor 50 cm2 de área. ¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor si se coloca sobre el émbolo menor un cuerpo cuya fuerza es de 147 N?
Fórmula F1/A1 = F2/A2
A) 294 N B) 255 N C) 367.5 N D) 400 N

9. Principio que afirma: “Todo objeto sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado”.
A) Pascal B) Volta C) Arquímedes D) Coulomb

10. ¿Cómo es la fuerza de empuje que recibe un objeto sumergido en un fluido?
A) Igual al peso del fluido desplazado.
B) Igual a la altura del fluido desplazado.
C) Igual al volumen del fluido desplazado.
D) Igual a la capacidad del fluido desplazado.