Fluidoak eta Presioa: Oinarrizko Kontzeptuak

Presioa

Gainazal baten gainean aplikaturiko indarraren eta gainazalaren azaleraren arteko zatidurari presioa deritzo.

• Pascal: Newton bateko indarrak metro karratu bateko azalerako gainazalean eragitean sorturiko presioa.

Fluidoak eta Propietateak

Solidoak, Likidoak eta Gasak

Solidoak eratzen dituzten atomoak edo molekulak indar oso sendoz daude elkarturik. Era horretan, ia ezin dira higitu eta posizio finkoak betetzen dituzte espazioan.

Likidoak eratzen dituzten atomoek edo molekulek solidoen kasuan baino kohesio ahulagoa dute beren artean; hortaz, higitu egin daitezke eta dauden ontziaren formara egokitu.

Gasak eratzen dituzten atomoak edo molekulak libre higi daitezke eta, horrela, aukeran duten espazio osoa betetzen dute.

• Fluidotasuna edo jariakortasuna: fluidoek kanaletatik eta zuloetatik higitzeko duten gaitasuna da, ontziaren formara egokiturik.
• Presioa aplikatzen zaienean gasek bolumena txikiagotzeko duten propietateari konprimagarritasuna deritzo.

Materia-egoeren Propietateak

• Solidoak
  • Fluidotasunik eza. Ez dira jariatzen.
  • Ez dira konprimagarriak.
  • Ondorioz, forma finkoa eta bolumen konstantea dituzte.
• Likidoak
  • Fluidotasuna.
  • Ez dira konprimagarriak.
  • Ondorioz, ez dute forma finkorik, baina bolumen konstantea dute.
• Gasak (Fluidoak)
  • Fluidotasuna.
  • Konprimagarriak dira.
  • Ondorioz, ez dute ez forma finkorik, ez bolumen konstanterik.

Gorputzaren masaren eta gorputzak betetzen duen bolumenaren arteko zatidura dentsitatea da.

Substantzien Dentsitatea

• Airea: 1,293 kg/m³
• Ur purua: 1000 kg/m³
• Itsasoko ura: 1030 kg/m³

Likidoen Barneko Presioa

• Likidoek beren barneko edozein puntutan egiten duten presioari presio hidrostatikoa deritzo.
• Likido bateko puntu batean dagoen presio hidrostatikoa likidoaren dentsitatearen eta puntuaren sakoneraren zuzenki proportzionala da.

Pascalen Printzipioa

Likido baten puntu batean aplikaturiko presioa intentsitate berberaz transmititzen da norabide guztietan likidoaren barnean.

Pascalen Printzipioaren Aplikazioak

Prentsa Hidraulikoa

Balio txikiko S_A azalera duen A pistoiaren gainean F_A kanpo-indarra egiten da. Indar horrek sorrarazitako presioa transmititu egiten da prentsako likidotik balio handiko S_B azalera duen B pistoiraino, non F_B indarra egiten duen.

Lorturiko F_B indarra aplikaturiko F_A indarra baino askoz handiagoa da, presioa berbera baita likidoaren puntu guztietan, baina S_B azalera S_A baino askoz handiagoa baita.

Gehienetan, prentsa hidraulikoa azalera handiko pistoiaren gainean jarritako gorputz bat konprimitzeko erabiltzen da, gainean daukan tope finko baten kontra zanpatuz edo konprimituz.

Jasogailu Hidraulikoa

Prentsa hidraulikoaren printzipio fisiko berberaz baliatzen da. Konpresore batetik datorren aireak presioa egiten dio ontziko olioari, eta olioaren bitartez presio hori zutabe jasotzailera transmititzen da.

Balazta Hidraulikoak

Balazta-palankan aplikaturiko presioa transmititu egiten da zirkuituko hodiak betetzen dituen likidotik eta gurpiletan presionatzen duen mekanismoari eragiten dio, gurpilak geldiarazteko. Hainbat ibilgailuren balazta-sistemetan erabiltzen da.

Arkimedesen Printzipioa

Likido baten barnean osorik edo zati batean murgildurik dagoen gorputz orok bultzada-indarra jasaten du. Bultzada-indar hori goranzkoa da eta gorputzak hartzen duen tokiari dagokion likido-bolumenaren pisuaren adinako balioa du.

Gorputzen Flotazioa

• p < E: Pisua bultzada baino txikiagoa da.

  Solidoaren dentsitatea likidoarena baino txikiagoa denean, gorputzak flotatu egiten du likidoan. Adibidea: poliexpanezko bola.

• p = E: Pisua eta bultzada berdinak dira.

  Solidoaren eta likidoaren dentsitateak berdinak direnean, gorputza orekan dago likidoaren barnean. Adibidea: zurezko bola.

• p > E: Pisua bultzada baino handiagoa da.

  Solidoaren dentsitatea likidoarena baino handiagoa denean, gorputza hondoratu egiten da likidoan. Adibidea: burdinazko bola.

Atmosfera eta Presio Atmosferikoa

Atmosferak bere barnean dauden gorputzei azalera-unitateko egiten dien indarra presio atmosferikoa da.

Torricelliren Esperimentua

• Merkurioz bete zuen mutur batetik itxita zegoen metro bateko luzerako beirazko hodi bat.
• Hatzarekin mutur irekia itxi eta, hodia ahoz behera ipinita, merkurioz beteriko ontzi batean sartu zuen hodiaren partetxo bat mutur horretatik.
• Hatza hodiaren muturretik kentzean, merkurioa bertatik irteten hasi zen. Hala ere, hodia ez zen erabat hustu; aitzitik, 760 mm-ko altueraraino geratu zen barruan.

Fenomenoaren azalpena: presio atmosferikoa, kanpokoa eta hodi barrukoa berdinak direnean, merkurioak gora egiten du eta bi presioak orekan jartzen dira.

Presioa eta Eguraldia

Airearen higidurak atmosferan sortzen diren konbekzio-korronteen ondoriozkoak dira. Aire beroa, aire hotza baino dentsitate txikiagoa izanik, gorantz doa, goiko geruzetako aire hotza ordezkatuz eta aire hotza jaitsaraziz.

Aire hotza beherantz doan tokietan, presioa handiagotu egiten da eta goi presioko edo presio handiko gune bat eratzen da: antizikloia. Presio handiko eskualdeetan eguraldi egonkorra egon ohi da, hodeirik eta euririk gabea.

Aire beroa gorantz doan tokietan, presioa txikiagotu egiten da eta behe presioko edo presio txikiko gune bat eratzen da: depresioa. Presio txikiko eskualdeetan eguraldi aldakorra izan ohi da hodeiekin eta euriarekin.

Prezipitazioak

Hodeiak itsasoetako eta ozeanoetako ura lurruntzen delako eratzen dira. Ur-lurrun horrek eskualde hotzak zeharkatzen dituenean, parte bat kondentsatu egiten da eta hodeia osatzen duten ur-tanta txiki-txikiak eratzen dira. Tenperatura oso baxua denean, ur-tantak eratu ordez izotz-kristal ñimiñoak eratzen dira.

• Antizikloia presio handien gune bat da. Berarekin batera eguraldi egonkorra izan ohi da, hodeirik eta prezipitaziorik gabea.
• Depresioa presio txikien gune bat da. Berarekin batera eguraldi aldakorra izan ohi da, hodeiekin eta prezipitazioekin.

Mapa Meteorologikoak

Eskualde geografiko bateko egoera atmosferikoa adierazten dute eta eguraldi-iragarpenak egitea ahalbidetzen digute. Mapa meteorologikoak prestatzeko, pauso hauek egin behar dira:

1. Zenbait behatokitan erregistraturiko presio atmosferikoa adierazten da. Horretarako, meteorologoek milibar (mb) edo hektopaskal (hPa) izeneko unitateak erabiltzen dituzte.
2. Presioaren balio berbera duten puntu guztiak lerroz lotzen dira. Lerro horiei isobarak deritze. Isobaren gainean haizearen noranzkoa adierazten da gezi baten bidez.
3. A letra idazten da antizikloien zentroan eta D letra depresioen zentroan.
4. Marraztu egiten dira depresioekin elkarturiko fronteak. Fronte beroak zirkuluerdi gorrien bidez adierazten dira, eta fronte hotzak triangelu urdinen bidez. Bi kasuetan, zirkuluerdiak edo triangeluak haizeak norantz jotzen duen adierazten dute.