Por que la presión admosferica disminuye al estar a mayor altura sobre el nivel del mar y por que cuesta trabajo respirar al escalar una montaña.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Esta fuerza por unidad de superficie se denomina presión. ... A mayor altura, menor cantidad de aire queda por encima de nuestras cabezas, que por tanto pesa menos y ejerce menor presión (figura 2). Además como el aire es menos denso según ascendemos en la atmósfera, esto hace que su peso disminuya aún más
Explicación:
Respuesta: Cuando se sumerge un objeto en un fluido, éste ejerce una fuerza perpendicular a la superficie del objeto (Figura 1). Esta fuerza por unidad de superficie se denomina presión.
Como se ve en la figura las fuerzas horizontales se anulan unas con otras mientras que existe una fuerza neta en la vertical hacia arriba debido a que la presión en la cara inferior es mayor a la superior ya que la presión depende de la altura de fluido que hay por encima.
La atmósfera es un fluido gaseoso que ejerce presión sobre todos objetos inmersos en ella, incluido sobre nosotros.
Figura 1La presión en la atmósfera no es igual en todas partes. Fundamentalmente depende de la altura, siendo más alta cuanto más cerca del nivel del mar nos encontremos. Esto se debe a que la presión atmosférica depende del peso del aire que queda por encima. A mayor altura, menor cantidad de aire queda por encima de nuestras cabezas, que por tanto pesa menos y ejerce menor presión (figura 2). Además como el aire es menos denso según ascendemos en la atmósfera, esto hace que su peso disminuya aún más.
Normalmente no notamos excesivamente la presión atmosférica, pues esta presión también se encuentra en nuestro interior (pulmones, flujo sanguíneo); sí que notamos que se nos taponan los oídos cuando subimos a una montaña o viajamos en avión, ya que la presión atmosférica disminuye. A modo de curiosidad se puede calcular que en promedio al nivel del mar, la masa de la columna de aire atmosférico sobre una superficie de 1 m2 es de unos 10336 kg, es decir algo más de 10 Toneladas.
Figura 2En realidad, la presión atmosférica no es igual en todos los lugares que se encuentran a una misma altura sobre el nivel del mar; hay zonas en los que por diversos procesos atmosféricos se concentran mas las moléculas de aire y la presión es mayor (Anticiclones) y otras en las que es menor (Ciclones o Borrascas ). La presión en un gas como la atmósfera depende de la temperatura y del volumen del aire, además de la cantidad de gas que tengamos:
pV=nRT
Donde:
p = presión
V = volumen
n = número de moles del gas
R = constante de los gases ideales
T = temperatura
Según la anterior relación (Ley de los Gases Ideales), si aumenta la temperatura de una masa de aire y el volumen se mantiene constante, la presión ha de aumentar. Esto se debe a que el aire está formado por moléculas que se mueven en todas las direcciones; cuando aumentamos la temperatura, estas moléculas se mueven más rápido, chocando contra los objetos y aumentando la presión que ejerce el gas.
donde R’ es el cociente entre la constante anterior R y la masa molecular del aire. De este modo podemos ver que si en la superficie (donde una presión de referencia sería 1013 hPa) se mantiene la presión y la temperatura de la columna de aire que tenemos por encima disminuye, entonces la densidad del aire aumenta. Es decir el aire frío es más denso que el aire cálido (puedes verlo pinchando aquí)
Las diferencias de presión en la atmósfera pueden dar lugar a movimientos de masas de aire, puesto que el aire se mueve de las regiones de presiones más altas a las de presiones más bajas, hasta que la presión se iguala.