PRESIÓN-ATMOSFERICA (1)

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA

AMBIENTAL

CURSO

METEOROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA

TEMA

PRESIÓN ATMÓSFERICA

AUTORES

OTAZU LUNA, Octavia Sara PEÑA ALVA, Katherine Alicia RODRIGEZ DE LA SOTA, Milluska RUPP MORA, Bigbaí Jhudit VALERIANO JULCA, Fernando B VERGARA OTINIANO, Isamar ZANINI TERRONES, Diana

ASESOR

RODRIGUEZ YUPANQUI, Magda Rubí

AÑO Y CICLO

2015 II - IV

I. INTRODUCCIÓN

La presente investigación se refiere al tema de Presión Atmosférica, que se puede definir, como la presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra sobre todos los objetos que se hallan en contacto con ella, esta cambia según la altitud, a mayor altitud menor presión atmosférica. La presión atmosférica suele ser más fuerte al nivel del mar y menos fuerte en una montaña elevada. La cual es un dato fundamental para el pronóstico meteorológico es ver los cambios de presión.

En un país como el nuestro, en donde las variaciones de la presión de un lugar a otro son distintas por el solo hecho de tener diferentes altitudes, se vuelven muy complicado hacer comparaciones entre un lugar y otro, entonces, es muy importante para los meteorólogos conocer rápidamente la presión típica de cada lugar. Además dicho tema será reforzado para lograr un mayor entendimiento del mismo a través de un experimento sencillo.


II. ÍNDICE

I. INTRODUCCIÓN...................................................................................................................2

II. ÍNDICE..................................................................................................................................3

III. MARCO TEÓRICO.............................................................................................................4

3.1 Presión atmosférica.....................................................................................................4

3.1.1 Variación vertical de la presión atmosférica...........................................................4

3.1.2 Variación horizontal de la presión atmosférica.......................................................4

3.2 Factores de Variación de la presión atmosférica........................................................5

3.2.1 Altura:......................................................................................................................5

3.2.2 Temperatura:...........................................................................................................5

3.2.3 Humedad:.................................................................................................................5

3.3 Efectos que tiene la presión atmosférica en humanos...............................................6

3.4 Importancia de la presión atmosférica........................................................................6

3.4.1 En la fauna:..............................................................................................................6

3.4.2 En las actividades agrícolas:....................................................................................6

3.4.3 Regulares:................................................................................................................7

3.4.4 Irregulares:...............................................................................................................7

3.5 Instrumento para medir la presión atmosférica.........................................................8

3.5.1 Barómetro................................................................................................................8

Barómetro de mercurio...................................................................................................8

Barómetro aneroide........................................................................................................8

3.6 ¿Cómo se mide?...........................................................................................................9

3.6.1 Presión absoluta:.....................................................................................................9

3.6.2 Presión manométrica:..............................................................................................9

3.6.3 Presión de vacío:......................................................................................................9

IV. ANÁLISIS EXPERIMENTAL................................................................................................9

V. CONCLUSIONES..................................................................................................................11

VI. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................11


III. MARCO TEÓRICO

III.1 Presión atmosféricaLa atmósfera es la capa gaseosa que envuelve todo el planeta y está formado por mezcla de gases que en conjuntos llamamos aire, como todos los cuerpos, tiene peso, el cual ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre es lo que llamamos presión atmosférica.

La Presión atmosférica es la fuerza por unidad de área ejercida por la atmósfera sobre cualquier superficie en virtud de su peso; peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire. Como se sabe, el planeta tierra está formado por una presión sólida (las tierras), una presión liquida (las aguas) y una gaseosa (la atmósfera).

Presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra sobre todos los objetos que se hallan en contacto con ella. La presión atmosférica cambia con la altitud, a mayor altitud menor presión atmosférica, un aumento en altitud de 1 000 m representa una disminución de presión atmosférica de aproximadamente 100 hPa.

Por lo tanto la presión atmosférica varia, no siempre es igual en los diferentes lugares de nuestro planeta y nuestro país, ni en la diferente época del año.

III.1.1 Variación vertical de la presión atmosférica Cuanto más nos elevamos sobre la superficie, menos aire -es decir, menos peso- queda por encima de nosotros. La disminución de presión con la altura es de aproximadamente 1 mb cada 10 metros. Basándose en este principio funcionan la mayoría de los altímetros. La variación de presión con la altura, -en ausencia de otros efectos- no da lugar a movimientos de aire ya que no implica ningún desequilibrio. Simplemente es el efecto de la


acumulación del peso del aire cuanto más cerca estamos de la superficie.

III.1.2 Variación horizontal de la presión atmosférica He aquí lo que representa el mapa de isobaras en superficie, se ha tomado la presión a nivel del mar (por lo tanto a la misma altura) en muchos puntos y se trazan los resultados sobre un mapa. Las diferencias de presión en dirección horizontal sí implican desequilibrios y el intento del sistema atmosférico de volver al equilibrio es lo que produce los vientos.

III.2 Factores de Variación de la presión atmosférica La presión atmosférica varía por la acción de factores como la altura, temperatura y la humedad.

III.2.1 Altura: A mayor altura la presión disminuye y a menor altura, aumenta. Al ascender de aire soporta menor peso, el aire se expande y ejerce menor presión.

III.2.2 Temperatura:El aire caliente pesa menos que el aire frío y tiende al elevarse, si observamos una olla con agua puesta al fuego, vemos como el vapor de agua sube (sube porque está caliente). Con altas temperaturas, el aire se calienta, se hace liviano, y asciende y origina baja presión.

Con bajas temperaturas, el aire se enfría, se hace pesado, desciende y origina alta presión. Aquí se aplica la regla: a mayor altura, menor temperatura; a menor altura, mayor temperatura; es decir, si estamos en una montaña alta, hace frío, pues la temperatura es baja. Si estamos en el llano que es bajo, la temperatura es alta, es decir, hace mucho calor.


La presión puede variar en un mismo lugar geográfico, de acuerdo con los cambios de temperatura que ocurra durante el día. En las zonas ecuatoriales, las temperaturas son altas y la presión atmosférica baja. En zonas polares existen bajas temperaturas por consiguiente la presión atmosférica es alta durante todo el año. En las zonas templadas la temperatura varía durante todo el año, por eso la presión también es variable: alta en invierno y baja en verano.

III.2.3 Humedad: En lugares donde hay mayor humedad, hay menor presión y viceversa, si hay menor humedad, mayor presión; esta situación está estrechamente relacionada con la altura.

III.3 Efectos que tiene la presión atmosférica en humanos

La proporción de oxígeno en el aire es constante (21%) como la de los otros gases que componen la atmósfera y no se reduce a grandes alturas, pero si decrece la presión parcial de oxígeno, teniendo como consecuencia que disminuye el número de moléculas de oxígeno por metro cúbico de aire. Esta disminución de la presión parcial de oxígeno, al reducir la transferencia del gas del aire inspirado a la sangre provoca varias reacciones inmediatas en el organismo:

Aumenta la velocidad de la respiración y el volumen de aire inspirado produciéndose una hiperventilación.

Se incrementa el ritmo cardíaco y el flujo de salida de la sangre.

El organismo produce más glóbulos rojos y hemoglobina para mejorar la capacidad del transporte de oxígeno de la sangre. El incremento del número de glóbulos rojos requiere 38 semanas, y el aumento de hemoglobina se produce en 2 ó 3 meses.


Las personas que presentan alguna alteración de los sistemas respiratorio y car dio vascular no deben vivir a grandes altitudes, porque son incapaces de soportar las adaptaciones que se requieren.

III.4 Importancia de la presión atmosférica Regula las masas de aire frío y cálido en grandes extensiones o locales (micro sitios), así una masa de alta presión Atmosférica trae buen tiempo; pocas lluvias o muy escasas y distanciadas (implica que hay que inducir el riego artificialmente), viceversa con las bajas Presión Atmosférica.

III.4.1 En la fauna: Tiene más influencia en la alimentación, ya que si tienes alta presión atmosférica, pocas lluvias, escaso alimento y más lenta recuperación, escasez de agua (inducir bebederos) o migrar donde exista este recurso. En general los animales se adaptan a cambios en la presión atmosférica estacional y viajan y/o se reproducen en los periodos más favorables para el éxito de las crianzas.

III.4.2 En las actividades agrícolas: La presión atmosférica solo influye en la regulación de las lluvias. Las limitaciones agrícolas en zonas altas están asociadas a las bajas temperaturas, no a las bajas presiones atmosféricas. Los seres vivos están adaptados a vivir en determinados nichos ecológicos en los que la presión es determinante. Además la presión es el origen de los vientos.

La presión atmosférica va de la mano de la altura sobre el nivel del mar algunas especies sobre todo forestales no crecen al nivel del mar y viceversa.

La presión de un lugar no es estable, tiene un valor normal pero a lo largo de los días y horas cambia por aumento o disminución de la temperatura, o simplemente porque la atmósfera es dinámica y se producen desplazamientos en las masas de aire que la componen.


No está probado que los cambios de presión en condiciones naturales tengan un efecto directo sobre las plantas, y aunque los animales suelan acusarlos, su verdadera importancia radica en sus consecuencias sobre las características del tiempo climático del lugar. Esas variaciones pueden ser clasificadas en dos tipos: las regulares y las irregulares.

III.4.3 Regulares: Son cambios previsibles que ocurren en cada sitio a lo largo del tiempo calendario y que manifiestan clara relación con la temperatura del aire. Así la presión es algo mayor en el invierno que en el verano y durante las primeras horas de la mañana que durante la media tarde. Más importantes son los cambios que se producen en igual elevación con la latitud y mucho más, los dependientes de las distintas alturas sobre el nivel del mar. La capa de atmósfera que presiona sobre un sitio alto es de menor espesor que la que actúa sobre uno bajo.

III.4.4 Irregulares: Son las principales causantes de los "cambios de tiempo" y están provocadas por desplazamientos de masas atmosféricas. Debido a ellas las oscilaciones del barómetro suelen ser significativas, alcanzando mayor magnitud en latitudes altas que en los trópicos. En otra nos referiremos al trazado de isobaras y al efecto de la presión sobre los vientos. El valor de la presión atmosférica registrado en un sitio, está condicionado por diversos factores entre los que es de principalísima importancia la altura en que se encuentra ubicado el observatorio. Estas se parecen mucho a las curvas de nivel que usan los topógrafos, y como éstas, pueden ser cerradas o abiertas (es decir sus extremos quedan libres) y nunca se cruzan. Estas líneas excepcionalmente y por sectores pueden llegar a ser paralelas, aunque por lo general su trazado sugiere paralelismo pero dista de serlo.


III.5 Instrumento para medir la presión atmosférica

III.5.1 Barómetro. Mide las variaciones de la presión atmosférica

Barómetro de mercurioUn barómetro de mercurio de Torricelli se puede construir fácilmente. Se llena de mercurio un tubo delgado de vidrio de unos 80 cm de longitud y cerrado por un extremo; se tapa el otro extremo y se sumerge en una cubeta que contenga también mercurio; si entonces se destapa se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli). Torricelli dedujo que la presión ejercida por la atmósfera

sobre la superficie libre de mercurio de la cubeta era suficiente para equilibrar la presión ejercida por la columna.

Barómetro aneroideUn barómetro aneroide debe calibrarse comparándolo con un barómetro de mercurio. Aunque el barómetro aneroide sea menos exacto, tiene sobre el barómetro de mercurio la gran ventaja de ser muy portátil y poco voluminoso, lo que lo hace particularmente práctico para la navegación marítima y para su empleo sobre el terreno.


III.6 ¿Cómo se mide?Para medir la presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli en el año 1643.

En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.

En el barómetro de mercurio su valor se expresa en términos de la altura de la columna de mercurio de sección transversal unitaria y 760mm de alto. Con base en esto decimos que una atmósfera (atm) estándar es igual a 760mm Hg (milímetros de mercurio). Utilizaremos como conveniencia la unidad Torrecilli (torr) como medida de presión; 1 torr= 1mm Hg, por lo que 1 atm=760 torr; por lo tanto 1 torr= 1/760 de una atmósfera estándar.

Mediciones de presión:

III.6.1 Presión absoluta:Se mide respecto al vacío absoluto; es decir, presión cero absolutas.

III.6.2 Presión manométrica:La mayor parte de los dispositivos para medir presión se calibra a cero en la atmósfera. Ejemplo medidor de presión del aire en una llanta.

III.6.3 Presión de vacío:Se miden mediante medidores de vacío que indican la diferencia entre las presiones atmosférica y absoluta.

IV. ANÁLISIS EXPERIMENTAL

Un frasco de vidrio con boca ancha

Un globo Una liga o bandita elástica Un sorbete


Tiras de cartulina Caja de cartón para poner el barómetro

Pasos a seguir para elaborar un barómetro casero:

El experimento consiste en cubrir la boca de un frasco de vidrio con la parte inferior de un globo, para ello es necesario cortarlo a la mitad, de modo que quede herméticamente sellado.

Utilice la bandita elástica alrededor de las ranuras del frasco para evitar que el globo pueda ser desplazado.

Luego pegué, de manera horizontal, una punta del sorbete sobre el

centro del globo

Utilice las tiras de cartulina, como una escala, marcando líneas dejando 0,5 cm entre ellas y escribí “Baja presión” en la parte inferior y “Alta presión” en la parte superior. Y por último, coloqué el barómetro y la escala dentro de la caja de cartón, de modo que el extremo del sorbete llegue a la escala.


Para llevar a cabo el funcionamiento de este barómetro, lo coloque en un lugar con sombra, donde no se puedan observar cambios de temperatura, para así evitar que se puedan modificar negativamente los resultados del barómetro La presión alta hace que el sello del globo se hunda y que el sorbete suba. La presión baja hace que el globo se infle y que el sorbete baje. El globo se estira a medida que el tiempo cambia. El aire presiona el globo y hace que vaya hacia abajo. Esto significa que el sorbete se desplazará hacia arriba cuando haga sol. Al contrario, si el sorbete se va para abajo significa que se vienen días lluviosos y nublados. Podemos deducir, a partir de ello, que una presión alta generalmente pronostica buen tiempo; y una baja presión atmosférica pronostica un mal tiempo.

V. CONCLUSIONES La Presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como

consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire.

La presión atmosférica está relacionada con el medio ambiente de una manera con la cual se puede medir por medio de un instrumento llamada barómetro.

Existe una presión atmosférica a la cual estamos sometidos, la cual puede variar del lugar donde vivas y esté a la altura que se encuentre

VI. BIBLIOGRAFÍA Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4

volúmenes). Monytex. ISBN 84-404-4290-4, ISBN 84-398-9218-7, ISBN 84-398-9219-5, ISBN 84-604-4445-7.

Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Física 4ª. CECSA, México. ISBN 970-24-0257-3.

Tipler, Paul A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4382-3.


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