HIDROSTÁTICA MÉDICA
I
FLUIDOS PRESIONES PRINCIPIO DE PASCAL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES INTRODUCCIÓN La Hidrostática se encarga de estudiar los fluidos en reposo y las fuerzas y presiones que lo afectan. Existen científicos que plantean que no es cierto que existan los cuatro estados fundamentales de la materia sólido, líquido, gaseoso y plasmático. Sólo existen fluidos y éstos son variaciones del estado de los fluidos. Por lo tanto, en el universo no existen sólidos sino un constante intercambio de moléculas entre las sustancias que acercan sus superficies. Vivimos inmersos en el fondo de una gran capa de fluido La atmósfera y nuestro planeta está cubierto en sus 34 partes por por otro fluido El Agua. La energía proveniente del sol genera cambios en estos fluidos, produciéndose lo que denominamos clima y así por ejemplo, el ciclo del agua, que determina la presencia de lluvias necesarias para la vida. El acto de respirar es el resultado de las propiedades de los fluidos En el interior del planeta también existen fluidos que en ocasiones se desplazan durante erupciones volcánicas, así mismo, las diversas formaciones geográficas dependen de la existencia y prevalencia de estas corrientes de fluidos. En nuestro organismo también encontramos la presencia de fluidos El agua constituyendo el 60% del peso corporal del adulto (varía según sexo y edad), los gases presentes en el aparato respiratorio, a nivel intestinal, senos paranasales y los fluidos corporales (Líquido cefalorraquídeo, perilinfa, etc ) llamados coloides biológicos. En general, nuestro organismo se encuentra en estado coloidal o plasmático.
CONCEPTOS BÁSICOS HIDROSTÁTICA El origen de esta palabra proviene de dos voces griegas ¨Hidros¨ que significa agua y ¨Stática¨ que puede interpretarse como ¨sin movimiento¨ La hidrostática estudia los fluidos en reposo y las fuerzas y presiones que los afectan.
FLUIDO Se refiere a la materia que puede fluir, pudiendo trasladar su masa desde una zona de mayor presión a otra de menor presión y que puede cambiar de forma debido debido a la acción de pequeñas pequeñas fuerzas. Los fluidos poseen partículas cuyas fuerzas de atracción (Fuerzas de Cohesión) no son lo suficientemente potentes para mantener su masa en una forma definida. Existen tres tipos de fluidos LIQUIDOS GASES Y PLASMAS. Los gases carecen de fuerzas de cohesión y los líquidos poseen fuerzas de cohesión muy débiles, lo que permite separar de manera sencilla a pequeñas porciones de materia.
FLUIDO PLÁSTICO.- Los sólidos, poseen grandes fuerzas de cohesión y requieren de grandes presiones presiones para cambiar su su forma. Sin embargo embargo algunas sustancias que consideramos sólidos, se comportan como fluidos muy lentos. El plomo es un buen ejemplo ejemplo de ello. Si lo golpeamos golpeamos cambia con mucha facilidad a la presión a este tipo de materia se denomina fluido plástico. El vidrio es otro ejemplo de sólido con propiedades de fluido. Al analizar su estructura molecular se observa que sus átomos se organizan en forma azarosa y no siguen el orden relativo existente en un sólido. El comportamiento de los llamados fluidos Plásticos está en relación a la magnitud de la presión.
PRESIÓN Se define como la fuerza que se ejerce por unidad de área.
P=F/A Estableciéndose una relación directa entre presión y fuerza y una relación inversa entre presión y área. La presión no sólo depende del valor de la fuerza ejercida, sino también del área A sobre la cual se distribuye la fuerza. Una vez establecido el valor de A, la presión será proporcional a la magnitud de F Una misma fuerza podrá producir diferentes presiones, dependiendo del área sobre la cual actúa. Si el área fuese muy pequeña podríamos obtener grandes presiones, incluso con fuerzas fuerzas pequeñas. Por esa razón, razón, los clavos tienen tienen punta. Por lo mismo, las agujas de punta roma no son tan útiles para coser como las que
tienen punta fina y si han visto alguna película ambientada en una geografía con nieve, habrán observado que los “zapatos” para nieve parecen raquetas de tenis o que si algún descuidado viajero deja sus esquíes y desea caminar en la nieve, súbitamente se encuentra, como quien dice “con la nieve en e cuello. La Unidad en el sistema internacional para la presión es el Pascal (Pa) y se define como N/m2 Si reorganizamos la fórmula inicial y hallamos la fuerza en función de la presión, esto sería:
F=PxA
Nosotros convivimos día a día con las fuerzas y presiones generadas por los fluidos y es por eso que usualmente no nos percatamos de ellas.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA Es la presión ejercida ejercida por un fluido fluido en reposo. Es la presión que que existe en el interior del agua, actuando fuerzas perpendiculares a la superficie presionada. Se puede determinar la PRESION que ejerce este fluido, hallando su peso. Pero debido a que el peso de un fluido depende de su densidad, densidad, podremos hallarlo de la siguiente manera:
P=hxdxg P h d g
es es es es
PRESIÓN LA ALTURA DE LA CANTIDAD DE FLUIDO LA DENSIDAD DEL FLUIDO LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD
Esto significa que la presión presión que ejerce un fluido depende de manera directa de la densidad y de la altura que tenga. Es decir habrá mayor presión si el fluido es más denso y si el punto es más profundo. Esta fórmula se cumple para los fluidos líquidos lí quidos a excepción de los gases
¿POR QUÉ? Porque es un fluido compresible, y su densidad no es constante, es decir, a mayor profundidad en una columna de gas, la densidad será mayor ya que el gas se encontrará más comprimido y viceversa. Los Líquidos poseen una densidad constante y por lo tanto la presión que ejercerá en el fondo será la misma en cada punto, sin importar la forma del recipiente que lo contiene.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS 1. Un fluido en reposo no puede ejercer una fuerza paralela a una superficie por la falta de rigidez, por lo tanto, un fluido no posee coeficiente de rozamiento estático o de fricción. fricción. Cuando está en movimiento sí lo hace. El líquido sinovial lubrica las superficies óseas entre las articulaciones y durante el movimiento movimiento presenta presenta un coeficiente coeficiente de rozamiento rozamiento de 0,01 siendo muy importante ya que reduce el rozamiento de las fuerzas de contacto.
2. LEY DE PASCAL En ausencia de la gravedad y sin considerar el peso del fluido, la presión en un fluido en reposo, es es la misma en todas partes. Cuando se ejerce ejerce una presión sobre un líquido ésta se transmite transmite con igual intensidad y en en todas direcciones. Esto es el PRINCIPIO DE PASCAL
Si se aplica una presión o fuerza como se observa en en el diagrama, diagrama, el cambio en la presión se transmitirá de manera equitativa a todas las partes del fluido. El primero en darse cuenta y describir como se trasmite la presión en los fluidos, fue el gran científico y filósofo francés Blas Pascal, entre los años1600.
APLICACIONES -
La prensa hidráulica Los frenos hidráulicos El elevador hidráulico
MAQUINAS HIDRAULICAS Si el principio de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido se trasmite igualmente por todo el fluido, es posible trasmitir fuerza utilizando fluidos en vez de cuerpos rígidos como lo hacemos con las palancas. El fluido en una una máquina hidráulica, hidráulica, generalmente es un tipo de aceite aceite que se coloca bajo presión, mediante un pequeño cilindro que se conecta con un cilindro de mayor diámetro. La presión es la misma (P=FxA), pero debido al mayor diámetro del segundo cilindro, la fuerza total va a ser mayor, por ende, el cilindro menor deberá viajar.
Donde se necesiten grandes fuerzas, estas máquinas pueden producirla, como por ejemplo, en el sistema de frenos de nuestros automóviles o en las llamadas gatas que sirven para levantarlos. El mismo principio, pero utilizando gas, adquirirá el adjetivo neumático y esto lo podemos percibir al escuchar el sonido característico de los frenos utilizados por los camiones que tienen un sistema neumático y no hidráulico He aquí otro interesante experimento que deseo realicen y posteriormente comenten.
PROBLEMA Si el área en A es es 0,02 m2 y el área en B es 0,1 m2 y la fuerza ejercida en A es de 180 N . Calcular Calcular la presión en ambos ambos cilindros y la Fuerza ejercida por el cilindro B .
3. EFECTO DE LA GRAVEDAD SOBRE LOS FLUIDOS. La importancia de la fuerza de gravedad sobre un fluido depende de la densidad del fluido.
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A igual profundidad en distintos líquidos, hay mayor presión cuanto mayor sea su densidad. densidad. Por ejemplo, la densidad del mercurio es 13 g/cm3 y la del agua es 1g/cm3. Entonces, a la misma profundidad, la presión será mayor en el mercurio. Recordar la fórmula: P = d . g . h y observar la relación proporcional directa entre presión y densidad. El aumento de presión con la profundidad está relacionado con la densidad del fluido. fluido. Recordemos a los gases que que son compresibles. compresibles. En el fondo del mar las moléculas de aire están comprimidas y según la fórmula d=m/v (d es densidad, m es masa y v es volumen) a mayor masa y menor volumen se incrementa la densidad, aquí encontramos grandes presiones, mientras que en la sierra a 3500 m de altitud por ejemplo, las moléculas están están dispersas (Menos masa masa y mayor volumen) volumen) siendo el aire menos denso denso y por consiguiente consiguiente con bajas presiones. La presión depende de la profundidad. La presión en la parte inferior del fluido (Pi) es mayor que en la superficie (Ps) debido al peso del propio fluido. Tenemos:
Pi = Ps + Peso del fluido Pi = Ps + Fg/A
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La presión en un fluido es la misma para todos los puntos de igual profundidad y la diferencia de presión entre dos puntos A y B a diferentes alturas está determinado por:
Pi = Ps + d . g . h
APLICACIÓN ¿Cuál es la presión en un buzo situado a 10 metros por debajo de la superficie de un lago? La presión en la superficie del lago es la misma que la presión atmosférica cuyas unidades son: 1 atm, 760 mm Hg ó 1,01 x 10 5 N/m2 y la densidad del agua dulce es 1x10 3 Kg/m3 . Desarrollar.
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES. Recuerden la famosa historia entre Hierón rey de Siracusa (Siglo III AC) y Arquímedes. Hierón entregó una cantidad de oro a un joyero para elaborar una corona, pero sospechaba de un engaño. Encargó a Arquímedes para determinar si la corona estaba hecha de oro puro o había sido adulterada, obviamente, no debería dañarse la corona. Absorto en la preocupación para solucionar el problema tomó un baño y para suerte de él, la tina estaba algo llena y mientras se sumergía descubrió la solución al enigma. Cuenta la leyenda que salió desnudo de las calles de Siracusa gritando Eureka! que significa lo hallé o lo encontré.
El principio de de Arquímedes es un principio principio de Hidrostática Hidrostática y consiste en que las cosas pesan menos cuando se sumergen en el agua ya que pasan de una zona de menor densidad a otra de mayor densidad. Cuando sumergimos un objeto en un fluido como el agua, el objeto presiona el agua y también el agua ejerce presión sobre el objeto, lo que causa el cambio de peso del objeto sumergido. Se podría definir de la siguiente manera: “LA PÉRDIDA DEL
PESO DE UN OBJETO SUMERGIDO EN UN FLUIDO ES IGUAL AL PESO DEL FLUIDO DESPLAZADO”.
En ocasiones el principio de Arquímedes se define en términos de la fuerza que el el fluido ejerce en en el objeto sumergido, a esto se denomina denomina la fuerza de empuje (FE) y ésta es igual al peso del fluido desplazado o a la variación del peso del objeto sumergido. Hallando cualquiera de estas dos cantidades determinaremos la fuerza de empuje (FE). Siempre se debe
considerar a la fuerza de empuje con una dirección contraria a la gravedad, debido a que las partes inferiores de un objeto sufren mayor presión que las partes superiores en el fluido.
En Medicina el principio de Arquímedes se usa mucho en fisioterapia, los pacientes que han sufrido fracturas o lesiones parecidas empiezan a fortalecer sus músculos y a aumentar su fuerza realizando ejercicios sumergidos en tinas ya que de ésta manera sus cuerpos pesarán menos.
VARIACION DE LA PRESION CON LA PROFUNDIDAD En el esquema analizado, si aplicamos el principio de Pascal, podemos darnos cuenta que en el punto B existirá una mayor presión, debido a que se encuentra a una mayor profundidad. SI calculamos la diferencia entre las fuerzas obtendremos la fuerza de empuje (FE)
Así tendremos que:
EMPUJE Y DENSIDAD Existe una relación directa entre presión y fuerza y entre densidad y presión F = PxA (A mayor presión, mayor fuerza) P = d . g. h (A mayor densidad, mayor presión) En conclusión cuanto más denso sea un fluido, habrá mayor presión en él y ejercerá una mayor fuerza de empuje.
APLICACIÓN ¿Por qué flotamos más fácilmente en el agua de mar que en la piscina? Porque el agua de mar mar (d = 1025 Kg/m3) es más densa que el agua de la piscina (d = 1000 Kg/m3) y por lo tanto la fuerza de empuje que ejerce el agua de mar es mayor.
Una bola de hierro se hunde fácilmente en el agua pero no en el mercurio. ¿Por qué? ¿En cual de los dos fluidos existe mayor fuerza de empuje? COMPORTAMIENTO DE UN SÓLIDO EN UN LÍQUIDO.
Los sólidos al sumergirse en un líquido son empujados hacia arriba, a esta fuerza vertical se llama EMPUJE Pueden darse tres situaciones: 1. Si el peso del objeto es mayor mayor a la FE , el objeto se hunde. Entonces Entonces el volumen desplazado es igual al volumen del objeto y la densidad del objeto es mayor a la densidad del líquido. 2. Si el peso del objeto es menor a la FE, el objeto objeto flota. Entonces el el volumen desplazado e igual al volumen del objeto que se encuentra debajo de la superficie del líquido y la densidad del objeto es menor a la del líquido. 3. Si el peso del objeto es es igual a la FE , es decir decir están en equilibrio, el objeto queda suspendido dentro del líquido. Esto es conocido como el EMPUJE NEUTRO. Aquí la densidad del objeto es igual a la densidad del líquido.
APLICACIÓN: FUERZA DE EMPUJE NEUTRO. Los peces satisfacen estas condiciones porque poseen una vejiga natatoria bajo la espina dorsal. Esta cavidad se llena de oxígeno y nitrógeno obtenidos de la sangre. Variando la cantidad de gas de la cavidad, el pez varía su volumen sin modificar su masa, masa, lo que le permite ajustar su su densidad. Para flotar suspendido en el agua ha de ajustar su densidad hasta igualarla a la del agua ambiente.
APLICACIÓN: FUERZA DE EMPUJE Si les pidiera que hagan flotar en el agua a una muestra de plomo, ¿qué harían? Lo más seguro es que le cambiarían de forma hasta darle la apariencia de una olla o un bote y listo, brillantemente han solucionado el acertijo. ¿Pero por qué flota?
La respuesta esta en que la nueva forma atrapa y contiene un gran volumen de aire, éste no adiciona mucho peso al metal pero cuando uno considera todo el sistema “metal - aire”, se dará cuenta que el nuevo artefacto desplazará mayor cantidad de agua que el metal en su forma primitiva por si solo. El mayor volumen de agua desplazado, pesa más que el sistema “metal aire” y por lo tanto la fuerza neta de empuje hará flotar a nuestro armatoste. En otras palabras, la fuerza de empuje (FE) será mayor que el peso del “bote” de plomo y éste flotará.
¿Qué sucede con la densidad del nuevo sistema metal- aire¨?
Cierta vez pescando en el la playa de Santa Rosa de Sur (por Punta Negra), observé una caso curioso, una pareja de esposos estaban pescando con sendas cañas. La del esposo era muy grande y tenía nylon grueso como para resistir 5 libras ( peces de 2 a 3 kilogramos) mientras que su esposa pescaba con una “cañita” que tenía nylon delgado como para resistir unas 2 libras ( peces de 1 kilogramo), la esposa pescó un pez “zorro” de unos 2,5 kg con su “cañita”. El esposo no pescó ni un resfrío. Podría Ud. explicar cómo pudo realizar la señora tal proeza? La respuesta la encontrarán investigando el llamado “Empuje neutro” o “Fuerza de empuje neutro”. Este concepto lo utiliza la NASA en el llamado tanque de entrenamiento para gravedad cero, en el que los astronautas entrenan para ser capaces de trabajar en condiciones de baja gravedad y por ende de poco peso.
Aquí algunas situaciones para su discusión: Cuando soplamos e inflamos un globo, éste no flota, por lo contrario cae hasta el piso. ¿Por qué?
Pero si lo inflamos con helio o hidrógeno el efecto será diferente: Flotará. ¿Por qué? Explique ¿por qué en los globos aerostáticos se utiliza aire caliente?
Existen en la actualidad globos aerostáticos como los antiguos “Zeppelin”? ¿Qué gas utilizan? Conoce usted el caso del Hinderburg?
TAREA: Investigar las aplicaciones del Helio en la medicina actual Qué país es el principal productor de Helio, en el mundo? Los globos meteorológicos ascienden muchísimo, llegando a orbitar la tierra por semanas. Qué consideraciones a la luz de los principios estudiados, serán necesarios tener en cuenta para lograr tal propósito?
FUERZAS DE COHESION Y ADHESION. Las fuerzas de cohesión son aquellas que se establecen entre las partículas de una sustancia, mientras que las fuerzas adhesión ocurren entre las partículas de dos sustancias diferentes. En los fluidos las fuerzas cohesivas son muy débiles.
Muchas veces preguntamos a nuestros alumnos si saben porqué el agua moja y recibimos respuestas muy peculiares. Lo cierto es que esto le ocurre a las fuerzas de adhesión. El agua nunca mojará a una superficie con la que no se pueda adherir, por ejemplo: a un papel encerado o a los plásticos impermeables, pero si colocamos algunas gotas de agua en papel periódico veremos cómo sus moléculas se adhieren prontamente.
Preguntas para discusión: ¿Conocen ustedes algún líquido que no moje? ¿Podrían explicar porqué no moja? ¿Porqué no se utiliza el agua en los termómetros, si es más barato que el mercurio ? ,
VISCOCIDAD. También es una característica de los fluidos y se puede definir como la resistencia a fluir, existen muchos ejemplos como la miel, los aceites para motores de automóvil y la melaza. Estos fluidos se caracterizan por tener mayores fuerzas cohesivas y un flujo muy lento, se puede explicar como que las partículas tienen mucha dificultad para separarse unas de otras y por lo tanto, cuando baja la temperatura, la viscosidad aumenta El vidrio puede considerarse como un fluido con la más alta viscosidad, tanta que no le permite fluir. Por otro lado, la sustancia que tiene la menor viscosidad determinada por el hombre es el helio líquido al que se le considera un superfluido. La sangre tiene un rango de viscosidad constante en una persona normal ya que la temperatura en el cuerpo humano se mantiene constante.
EL PRINCIPIO DE BERNOULLI Debido de que acabamos de hablar de las sangre y ésta es un fluido en movimiento, permítanme proponer un concepto de hidrodinámica. Daniel Bernoulli fue un físico matemático suizo que vivió en el siglo XVIII y fue el que utilizó por primera vez el término hidrodinámica. Su contribución consistió en describir por vez primera el efecto que ejerce la velocidad sobre la presión en un fluido en movimiento. Observe el diagrama
Según el diagrama: ¿Por qué la presión disminuye cuando la velocidad del fluido se incrementa y por qué aumenta cuando la velocidad se reduce? Este capítulo se tratará en detalle en el seminario de Hidrodinámica.
TENSION SUPERFICIAL Si llenamos completamente un vaso con agua y observamos detenidamente, veremos que la superficie del agua “se curva’ y que al agregar agua lentamente y luego gota a gota, ésta no se cae del vaso con facilidad. Este fenómeno lo podemos explicar con la tensión superficial. El límite entre el agua y el aire es lo que denominamos la interfase. A nivel molecular observamos observamos que que a causa de las atracciones intermoleculares intermoleculares (Fuerzas de cohesión), las moléculas en la superficie son atraídas hacia el interior del líquido, determinando que el líquido tienda a minimizar su superficie. Este fenómeno de atracción de moléculas superficiales hacia el interior del líquido, ocurre lentamente y por ello podemos decir que existen más más moléculas del lado del líquido que del lado del aire y por lo tanto las del lado del líquido ejercen mayor mayor fuerza de cohesión y llegamos a la conclusión de que no existen superficies ya que veremos moléculas de agua saliendo hacia el aire y viceversa.
Estas fuerzas de cohesión ejercida en mayor intensidad y en mayor cantidad sobre las moléculas de la superficie es lo que llamamos tensión superficial. De esta forma resulta sencillo entender el porque las gotas y en general la superficie de los líquidos adoptan la forma convexa.
La tensión superficial NUNCA aumenta pero sí puede disminuir por acción de agentes surfactantes o tensioactivos.
AGENTE SURFACTANTE O TENSIOACTIVO Es toda sustancia capaz de reducir o romper la tensión superficial , pueden ser sales como el cloruro de sodio, los lípidos y las ácidos grasos. grasos. Los jabones y las proteínas desnaturalizadas desnaturalizadas son los mejores surfactantes. En el cuerpo humano encontramos agentes surfactantes tales como las enzimas lacrimales, las enzimas salivales, el jugo biliar y el surfactante pulmonar. A nivel pulmonar, la secreción mucosa que recubre los 200 m2 de superficie alveolar tiene una tensión superficial superficial de 50 din/cm, requiriendo requiriendo de una gran presión para romper romper las fuerzas fuerzas de cohesión y expandir un alvéolo. alvéolo. Como se se estudiará más adelante, el surfactante pulmonar producido por los Neumocitos tipo II, reduce drásticamente la tensión superficial y por lo tanto se requiere de menor presión para expandir un alvéolo. ¿Qué sucedería con con el agua si pudiese aumentar aumentar su tensión superficial? ¿Qué sucedería, si no hubiese producción del surfactante pulmonar?
CAPILARIDAD Es el ascenso de un fluido a lo largo de un tubo t ubo o capilar
CAPILARIDAD
PRESION ATMOSFERICA La Atmósfera es una capa gaseosa gaseosa que tiene una una altura de 1000 km. km. Esta masa no se expande debido a que es atraída por la fuerza de la gravedad hacia la tierra, por lo tanto, EJERCE LA FUERZA DE SU PESO sobre todos los cuerpos situados en la superficie y esto es la presión atmosférica. Fue determinada por primera vez en 1643 por Evangelista Torricelli: La presión ejercida por la columna de mercurio es el peso que actúa por unidad de superficie, entonces la Presión atmosférica es igual a la presión ejercida por el peso de la columna de mercurio de 76 cm de altura o 760 mm. Seguramente han visto alguna película en la que algún malhechor, realiza un disparo dentro de un avión que se desplaza a gran altitud. Desde luego que el proyectil abre un forado en la estructura del avión y luego se observa como los pasajeros y todas las cosas en general parecen succionadas a través del orificio. Esto lo pueden ver en “Avión presidencial” con Harrison Ford o pregúnteles a sus padre si recuerdan la película “Goldfinger” con Sean Connery. Lo que realmente ocurre es que la presión dentro del avión es mucho más alta que la presión atmosférica en el exterior y por lo tanto todas las l as cosas, incluidas las personas y villanos son EMPUJADOS hacia afuera. La presión atmosférica tiene un sinnúmero de efectos interesantes.
EXPLIQUE: 1. ¿Por qué cuando usted succiona por una ‘cañita” o sorbete la bebida gaseosa sube?
2. ¿Por qué ingresa el aire a sus pulmones, cuando usted respira? Examine el diagrama y explique.
3. Explique el siguiente experimento:
4. ¿Podría usted “aplastar” una lata de gaseosa sin tocarla?
5. ¿Por qué no cae el líquido contenido en una pipeta, mientras tenemos cerrado el orificio superior?
6. Explique el siguiente siguiente diagrama Vaso “boca abajo” dentro de un recipiente con agua
7. ¿Por qué se tapan los oídos cuando ascendemos en un avión? 8. ¿Por qué se recomienda que se mastique chicle durante el despegue y el aterrizaje de los aviones comerciales?
EL VACIO La noción de que el aire ejerce presión, es usualmente más fácil de entender que el concepto del vacío, ya que el vacío es nada !!!. Platón y Aristóteles manifestaban que el vacío no existe y era imposible, ya que la naturaleza aborrece el vacío. Tal vez por eso es que este concepto es a menudo difícil de aceptar. Por la época de Galileo, se empezó a aclarar la situación a cerca del vacío y se tenía la noción de que la materia viaja hacia los espacios vacíos debido a su mayor presión. Uno de los primeros vacíos en ser reconocidos fue el llamado vacío Torricelli logrado por Evangelista Torricelli (asistente y sucesor de Galileo en Florencia) durante su experimentación acerca de la presión atmosférica. A Torricelli se le acredita la invención del primer barómetro llamado también tubo de Torricelli.
De manera sencilla éste tipo de barómetro consiste en un tubo de aproximadamente un metro de longitud, lleno de mercurio que se coloca de manera invertida dentro de un recipiente que también contiene mercurio. El peso del mercurio que es 13,6 más denso que el agua, causa que el mercurio descienda desde el tubo hacia el recipiente, pero no consigue evacuarse totalmente, debido a que la presión atmosférica que ejerce el aire sobre la superficie del recipiente, se trasmite (por el principio de Pascal) a todo el fluido y logra detener el descenso de la columna de mercurio. Como el descenso es parcial, en la parte superior del tubo, queda un vacío. Los científicos del renacimiento realizaron muchos experimentos inspirados en el hallazgo de Torricelli, como por ejemplo, los realizados por Robert Boyle y su asistente Robert Hooke quienes lograron descubrir algunas de las leyes de los gases durante sus experiencias. Posteriormente se logró fabricar máquinas que extraían el aire de los recipientes, creando vacío. Uno de los primeros en inventar algo así, fue el alemán Otto von Guericke en 1650 en la ciudad de Magdeburgo. Hasta la actualidad se les denomina las hemiesferas de Magdeburgo. Gracias a ésta demostración Otto von Guericke fue nombrado terrateniente durante el resto de su vida. En las festividades de Magdeburgo, von Guericke alistaba sus esferas a las que había unido y aplicado vacío para posteriormente hacer que dos gruposde caballos traten de separarlas. Cuando se daban por vencidos los caballos y sus amos hábilmente von Guericke dejaba ingresar el aire a la esfera y las separaba fácilmente con dos de sus dedos; la gente acudía a observar qué había dentro de las hemiesferas y al no encontrar nada, la sorpresa era muy grande al igual que la fama y el prestigio de éste cientifico. En conclusión vacío es ausencia de materia, ausencia de moléculas de aire y por lo tanto no hay presión. En realidad no existe el vacío absoluto, siempre quedará algo de materia, algunas moléculas.
QUÉ CREEN QUE LE OCURRA A LAS SIGUIENTES ESTRUCTURAS SI LAS COLOCAMOS DENTRO DE UNA CÁMARA AL VACÍO: -
Una taza con agua Una pelota casi desinflada
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Un marshmelow Un recipiente con crema de afeitar Un reloj despertador a la hora en que suena la alarma
