VARIACIÓN DE LA PRESIÓN CON LA PROFUNDIDAD
Bogotá se encuentra a 2600 m sobre el nivel del mar y su presión atmosférica promedio es 560 mmHg. Cartagena está a 2 m de altura sobre el nivel del mar y su presión atmosférica promedio es 758 mmHg. Lo anterior nos demuestra que las regiones ubicadas a menor altitud tienen mayor presión atmosférica que aquellas que están a mayor altitud.
Cuando nos sumergimos en el agua de una piscina, notamos cómo el agua presiona nuestros oídos a medida que nos hundimos en ella. Este efecto aumenta con la profundidad. Si se utiliza un instrumento para medir presiones de fluidos (manómetro), fácilmente se podría comprobar que a medida que descendemos por el líquido, la presión aumenta. Esto se debe al peso que el agua ejerce sobre nuestro cuerpo.
La presión que existe en el interior de un fluido, la cual aumenta con la profundidad, se le llama presión hidrostática.
¿A qué se debe la presión hidrostática?
Si se introduce un tubo de vidrio, abierto, en agua y se coloca una placa, que ajuste bien, en su extremo sumergido como lo indica la figura 1, se observan que en las posiciones 1 y 2 la placa no cae, mientras que en la posición 3 la placa se hunde en el líquido. Esto se debe a que en las posiciones 1 y 2 están actuando fuerzas mayores en sentido contrario al peso de la placa, que impiden que ésta caiga, mientras que en la posición 3 las fuerzas que actuan sobre la placa son menores que su peso.
Figura 1.
Al introducir de nuevo el tubo con la placa en las posiciones 1 o 2 de la figura 1, y agregar poco a poco agua coloreada en su interior se comprueba que la placa metálica no cae hasta que el nivel alcanzado por el agua en el tubo, sea casi igual al de la superficie del líquido en la vasija. En ese momento la presión que ejerce el líquido hacia arriba y la que ejerce la columna de agua coloreada dentro del tubo hacia abajo, se equilibran. Al introducir el tubo a mayor profundidad, la cantidad de agua coloreada que se necesita en el tubo es mayor. De nuevo se tendrá que alcanzar el nivel del líquido en la vasija para que la placa caiga.
Esto significa que a medida que aumenta la profundidad dentro de un fluido, también lo hace la presión ejercida. Hasta ahora sólo se había provocado la presión en una jeringa con la ayuda de un émbolo. Con el ejemplo de la figura 2, es el agua coloreada la que actúa como émbolo, ya que presiona hacia abajo con su peso al agua que se encuentra debajo de la placa.
Figura 2.
Si se tienen tres recipientes con formas diferentes (figura 3) y se introducen a igual profundidad tres tubos iguales con placas metálicas en el extremo, se comprueba que la cantidad de agua coloreada necesaria para que caigan las placas es la misma en los tres casos. Esto indica que la presión en un punto cualquiera de un líquido no depende de la cantidad de agua que haya en el recipiente, sino unicamente de la profundidad a la cual se encuentra el punto.
Figura 3.
PREGUNTA: ¿Cómo varía la presión con respecto a la profundidad?