Física - EnlaceUBA

La palabra presión es utilizada comúnmente en varios aspectos de nuestra vida cotidiana pero ¿alguna vez intentamos definir a que nos referimos con ella?. Una vez más, intentaremos, desde fundamentos físicos, responder preguntas que pueden surgir en nuestra vida cotidiana: ¿Por qué si piso un clavo me lastimo el pie?; ¿Cuál es el secreto del faquir como el de esta imagen?; ¿Qué es la “presión atmosférica”?

¿Qué es la presión?

Podemos decir que la presión es la relación entre una fuerza aplicada sobre una superficie y el área de esa superficie.

Veamos esto con algunos ejemplos. La presión sanguínea se refiere a la fuerza que hace la sangre al fluir sobre las paredes de los vasos sanguíneos: aquí tenemos fuerzas aplicadas sobre una superficie, la de las venas y arterias. El aire contenido en las gomas de los autos o las bicicletas también ejerce una fuerza sobre las paredes internas de las gomas. Sin embargo, la pregunta es: ¿cómo se relacionan una fuerza aplicada sobre una superficie y el área de esa superficie en el concepto de presión?

Si alguien nos pregunta “¿Por qué los cuchillos tienen filo?”, la primera respuesta que se nos ocurre es: “Porque los cuchillos necesitan el filo para poder cortar”. Pero si reflexionamos un poco sobre esta respuesta, nos podemos dar cuenta de que no estamos contestando la pregunta con un argumento sólido. Luego nos podrían preguntar: “¿Por qué los cuchillos necesitan tener filo para cortar?”. En este último caso la respuesta ya no nos es tan intuitiva como la anterior, pero tiene una explicación que nos va a servir para comprender fenómenos muy diversos como el por qué podemos cortarnos con el borde de una hoja de papel.

Pensemos en la pregunta del cuchillo, hasta ahora tenemos claro que éste sirve para cortar porque tiene filo. Cuando usamos un cuchillo lo hacemos del lado correcto: lo orientamos de una manera determinada para cortar una milanesa con el lado que tiene filo -y no por el otro- y aplicamos una cierta fuerza para cortarla. Podemos diferenciar ambos lados porque el lado filoso termina más “en punta”, es decir, tiene un área mucho menor que el lado no filoso. A veces los cuchillos más viejos o gastados van perdiendo el filo y al usarlo nos cuesta un poco más cortar la comida, es decir tenemos que hacer más fuerza. 

Entonces la presión está íntimamente relacionada con la fuerza por unidad de área. Traduzcamos esto en términos matemáticos:

¿Cómo calculamos la presión?

El cálculo de la presión (P) se hace a partir de la siguiente fórmula que relaciona la fuerza aplicada (F) con el área en la que se aplica (A):

P = F/A

La unidad de presión es el pascal (Pa). El pascal es la presión generada por una fuerza de 1 newton (1 N) aplicada sobre un área de 1 m².

La presión normal que ejerce la atmósfera sobre nosotros es de 101300 Pa o, como suele ser expresada, 1013 hPa (Hectopascales, recuerden que el prefijo hectomultiplica la unidad por 100. Un hectogramo son 100 gramos, por ejemplo). Esto significa que la atmósfera hace una fuerza de 101300 N por cada m² de superficie.

Dato histórico: La unidad de presión "Pascal" se utiliza en honor al físico y matemático francés Blaise Pascal cuyos trabajos fueron claves para el entendimiento de estos fenómenos. Acá pueden encontrar algunos datos sobre él.

¿Qué opinan?

Carmen se encuentra en un subte repleto. Está intentando leer un libro pero es sorprendida por un pisotón, no intencional, de una mujer que se encuentra a su lado. Dicha mujer, usaba como calzado un zapato de taco fino, como el que se observa en la imagen de la izquierda. En ese mismo instante, y experimentando dolor, Carmen piensa: ¨Me hubisese dolido menos si ella hubiera tenido zapatos sin taco¨. ¿Coinciden con la observación de Carmen?

A igual fuerza aplicada, ¡la presión será mayor si el área sobre la que se aplica es menor!

¿Y cuál era el secreto del faquir?