61. LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y SU MEDIDA
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 61: La Presión Atmosférica y su medida.
Tema: Estática en Fluidos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
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 Bien, vamos a ver la presión atmosférica y su medida. La Tierra sabemos que se encuentra rodeada por una capa de aire que es la atmósfera. Aquí tenemos nuestro planeta, esta es la atmósfera y tiene más o menos un espesor de 500 kilómetros. Entonces la atmósfera tiene un peso, por ser una masa de aire, entonces tiene un peso que actúa sobre la superficie terrestre, sobre todos los cuerpos que se encuentran sobre la superficie, entonces como es una fuerza que actúa sobre un área, genera una presión. Esa presión de la atmósfera, de las capas de aire, es lo que se conoce como la presión atmosférica. Vamos a ver entonces cómo se determina su valor, cómo se mide la presión atmosférica. En el año 1644, el físico italiano evangelista Torriccelli hizo el siguiente experimento. Él diseñó lo que se llama un barómetro de mercurio, es decir, un instrumento para poder medir la presión atmosférica a nivel del mar. Él tomó un tubo de vidrio de una longitud de un metro y lo llenó con mercurio. Entonces todo esto es mercurio, recordemos el símbolo químico del mercurio es Hg y la densidad del mercurio equivale a 13.6 gramos sobre centímetro cúbico, que convirtiéndolo a kilogramos por metro cúbico nos da 13.600. Aquí tenemos una especie de truco para pasar de gramos sobre centímetro cúbico a kilogramos sobre metro cúbico basta con multiplicar por mil. Entonces tenemos la densidad del mercurio que es 13.600 kilogramos por metro cúbico. Y entonces él tomó este tubo de vidrio y lo invirtió colocándolo sobre un recipiente a nivel del mar. Entonces tenemos aquí el recipiente y aquí el tubo invertido, digamos él lo colocó de esta manera. ¿Qué sucedió? El mercurio descendió obviamente por acción de la gravedad pero quedó una columna que él pudo medir en diferentes puntos, digamos así, del sitio de la medición, digamos aquí se encontraba al nivel del mar supongamos en la arena de la playa. Y entonces él encontró que siempre quedaba una altura de 76 centímetros de mercurio, siempre quedaba esa altura de mercurio. Entonces él se preguntaba bueno ¿por qué este mercurio no desciende en su totalidad? ¿por qué no se derrama en el recipiente? Entonces llegó a la conclusión de que había algo que no dejaba subir este mercurio de acá. Si esto sube entonces aquí desciende, pero él decía bueno si esto se estabiliza es porque esto no puede subir más. ¿Y qué no lo deja subir más? Entonces ahí es cuando él dijo aquí existe algo que no permite que esto suba y es el valor de la presión atmosférica, de las capas de aire que llegan en ese momento hasta el nivel del mar. Entonces él hizo la siguiente conjetura, dijo aquí en este punto vamos a llamarlo el punto A, el punto A existe un equilibrio de presiones. Entonces él dijo en el punto A llega la columna de mercurio y ejerce una presión. Entonces tenemos una presión del mercurio, de esta columna de mercurio, es decir una presión hidrostática, porque este líquido, este metal líquido que es el mercurio se encuentra en reposo y lo igualó con el valor de la presión atmosférica. En este sitio entonces se iguala la presión de la columna de mercurio con el valor de la presión atmosférica. Y entonces él aquí utilizó la expresión para la presión hidrostática. Entonces recordemos que es densidad del líquido, en este caso del mercurio, por la gravedad, por la profundidad. Y esto entonces es igual al valor de la presión atmosférica. Densidad del mercurio, tomamos el valor que mencionamos hace un rato, 13.600 kilogramos sobre metro cúbico. Densidad del mercurio, el valor de la gravedad, 9.8 metros sobre segundo cuadrado, digamos el valor promedio de la gravedad terrestre. Y la altura, es esta altura de mercurio, 76 centímetros que deben ser convertidos en metros, y nos da 0.76 metros. Esto es igual a la presión atmosférica. Entonces encontró que la presión atmosférica es igual a 101.292.8 y el producto de todas estas unidades, como es una presión, nos da en pascales. Entonces ese fue el valor que él descubrió para la presión atmosférica con este barómetro de mercurio. Usualmente vamos a encontrar que la presión atmosférica se expresa en notación científica así, como 1.01 por 10 a la 5 pascales. Y es el valor estándar para la presión atmosférica a nivel del mar. Entonces este es el valor que evangelista Torricelli encontró. Bien, entonces tenemos lo que es la presión atmosférica, cuál es el valor estándar que se utiliza, y su importancia porque afecta a todos los cuerpos que se encuentran sobre la superficie terrestre.
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