Practica esta lección:
Ir al examen
99
Libro para el maestro
71
II
CIENCIAS
Lean el texto.
v
Antes de iniciar la lectura comenten dos ejemplos de la vida diaria donde se aplique
la noción de presión.
Texto de información inicial
¿Una cama de clavos para descansar?
¿Por qué
no nos lastimamos al acostarnos en una
cama de clavos? En cambio, si por accidente llegarámos
a pisar un solo clavo, por supuesto que nos dolería. Lo
que ocurre es que, si bien la fuerza que ejercemos sobre
la cama de clavos, es decir el peso de nuestro cuerpo, es
el mismo en ambos casos, el área de contacto con un
solo clavo es muy pequeña por lo que la presión que
ejercemos aumenta. Por el contrario, en la cama de
clavos, el área sobre la que esa fuerza se reparte es
mucho mayor, así que la presión disminuye y no nos
lastimamos.
Al aplicar una fuerza mayor, mayor es la presión y
mientras menos fuerza, menor es la presión, lo que
significa que la fuerza es proporcional a la presión. Por
otro lado, si la fuerza se aplica sobre un área más
grande, la presión es menor y si el área es más pequeña
la presión es mayor, lo cual significa que la presión es
inversamente proporcional al área. Esto puede escribirse matemáticamente con la siguiente ecuación:
p
=
F
A
Las unidades en las que se mide la presión son llamadas pascales (
Pa
), en honor a Blaise Pascal quien
dedicó su vida a investigar la presión en los fluidos. También se utilizan frecuentemente las atmósferas (
atm
) y
los milímetros de mercurio (mmhg), entre otras unidades.
Hasta ahora hemos estudiado la presión en los sólidos, lo que será de utilidad para comprender la presión
en los fluidos. En nuestra vida diaria existen muchas situaciones que están relacionadas con la presión en
líquidos y gases. Un ejemplo es lo que ocurre con la pasta de dientes cuando apretamos el tubo por la parte de
abajo: la presión se transmite a toda la pasta y provoca su expulsión por el orificio. Al salir a la carretera
debemos revisar la presión de las llantas para evitar algún accidente. Inclusive en la cocina existen fenómenos
relacionados con la presión, como el funcionamiento de la olla exprés. En ella se hace aumentar la presión
dentro de la olla, permitiendo que la temperatura del agua se incremente a más de 100º
C
y que los alimentos
se cuezan más rápido.
Respondan en su cuaderno:
1. ¿Cómo explicar científicamente que un niño se acueste en una cama de clavos sin
sufrir daño?
2. Si en lugar de un niño, se acuesta en la cama de clavos un adulto más pesado, de
manera que la fuerza aumente, ¿la presión aumentará o disminuirá? ¿Por qué?
3. Si la fuerza se mide en
N
y el área en
m
2
, ¿a qué unidades es equivalente el
Pa
?
Cama de clavos.
Texto de información inicial
En el texto se introduce
la relación
matemática de la presión con la fuerza y el
área. Se ejemplifica mediante la cama de
clavos, explicando por qué es posible
acostarse en ella sin lastimarse.
Se recomienda introducir las unidades de
medición de la presión. Comente las
diferencias y similitudes entre la expresión
matemática que se presenta en el texto y la
que los alumnos propusieron en la actividad
anterior.
1
Durante la lectura, recuerde con sus
estudiantes a qué variable es proporcional la
presión (la fuerza), y a qué variable es
inversamente proporcional (el área), y si esto
se refleja en la expresión matemática que se
muestra en el texto.
Respondan en su cuaderno:
1.
RM
Aunque el peso es el mismo que si el
niño se sentara en un solo clavo, en una
cama no se lastima porque el área de
contacto es mucho mayor y la presión
disminuye.
2.
RM
La presión aumenta porque el adulto
pesa más y ejerce mayor fuerza sobre los
clavos.
3.
Pregunte a los alumnos en qué unidades
se mide la fuerza (
N
) y el área (
m
2
).
Hágales notar que entonces las unidades de
presión serían
N
m
2
.
RM
Newton sobre
metro cuadrado (
N
m
2
)
2
Para cerrar la sesión,
pregunte a
los
estudiantes qué es lo que han
aprendido
acerca de la presión. Puede utilizar este
momento para retomar las ideas previas y
ver si se han modificado. Pregunte
nuevamente si presión es lo mismo que
fuerza. Recuerde que se han analizado varios
casos (las huellas de la bailarina, la cama de
clavos, la distribución de masa de un
edificio), en los cuales, aunque la fuerza es
siempre el peso, al variar el área de contacto
la presión cambia y se observan diferentes
consecuencias.
3
Es importante escuchar las respuestas
de varios estudiantes y fomentar la discusión
entre todos.