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8.1: ¿Estás perdido?

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    Presión

    La presión es la cantidad de fuerza que está “empujando” sobre un área unitaria específica. Bueno, ¿qué significa esto? Cuando enciendes tu grifo de agua o ducha sientes que el agua fluye hacia afuera, pero ¿por qué fluye hacia afuera? El agua fluye a través de tuberías y sale de los grifos porque está bajo presión. Podría ser que se encienda una bomba en cuyo caso la bomba y el motor están proporcionando la presión. Más comúnmente, la presión está siendo proporcionada por el agua que se almacena a una elevación más alta. Las presiones generalmente se expresan como libras por pulgada cuadrada (psi), pero pueden expresarse como libras por pie cuadrado o libras por yarda cuadrada también. La clave es que la fuerza se exprese por unidad de área.

    Por lo general, los operadores de agua medirán presiones con medidores y expresarán la respuesta de la unidad como psig. La “g” es este caso representa calibre. Sin embargo, también es común expresar presión en pies. Los pies representan la altura del agua en relación con la ubicación en la que se está midiendo la presión.

    Hay dos factores de uso común para convertir de pies a psi y viceversa. Por cada pie en cambio de elevación, hay un cambio de 0.433 en psi. Por el contrario, por cada cambio de una psi, hay un cambio de elevación de 2.31 pies.

    1 pie = 0.433 psi

    2.31 pies = 1 psi

    Como se discutió anteriormente, la densidad o peso del agua es de aproximadamente 8.34 libras por galón. Utilizando este factor de conversión, se puede calcular la fuerza real ejercida por el agua.

    Ejemplo

    Figura\(\PageIndex{1}\)

    La presión en el fondo de ambos tanques en este ejemplo es la misma. Esto se debe a que las alturas son equivalentes y las presiones se basan únicamente en la elevación. Sin embargo, la fuerza ejercida sobre el fondo de los tanques es dramáticamente diferente. La “fuerza” se basa en el peso real del agua.

    • Presión = 30 pies x 0.433 psi/ft = 13 psi o 30 pies ÷ 2.31 pies/psi = 13 psi
    • Fuerza = el volumen de agua (en galones) en cada tanque multiplicado por 8.34 lb/gal
    • Tanque Izquierdo = 0.785 x 10 ft x 10 ft x 30 ft x 7.48 = 17,615 Galones
      • 17,615 Galones x 8.34 lb/gal = 146,912 libras de fuerza
    • Depósito Derecho = 0.785 x 40 ft x 40 ft x 30 ft x 7.48 = 281,846 Galones
      • 281,846 Galones x 8.34 lb/gal = 2,350,599 libras de fuerza

    Ejercicios

    Resolver los siguientes problemas relacionados con la presión y la fuerza.


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