Imagina una configuración simple: yo, una pajita cilíndrica larga, una taza de fiesta llena de agua.
Cuando bebo con la pajita, me gusta saber si el agua dentro de la pajita está siendo empujada o succionada. ¿Qué acción es más dominante en este caso? ¿Es la succión de mi boca para extraer el agua de la pajita o la presión atmosférica empujando sobre el agua en la taza?
Estas son simplemente diferentes formas de nombrar lo mismo. En última instancia, es la presión atmosférica la que empuja el líquido hacia arriba por la pajita, pero normalmente la atmósfera no haría eso: la razón por la que el agua se mueve es porque creaste una zona de baja presión en tu boca que permitió a la presión atmosférica empujar el agua hacia arriba. Si defines chupar como crear una zona de baja presión para mover líquidos o gases, entonces ambas opciones son correctas: el agua es chupada por ti y es empujada por la atmósfera.
Es la presión atmosférica la que la empuja. En un vacío, si intentas succionar por una pajita no pasaría nada (ni siquiera podrías succionar). O si sellas un recipiente rígido de manera que la única abertura sea la pajita, tampoco pasaría nada. El recipiente es rígido para que la presión atmosférica no pueda deformarlo e interactuar con el líquido dentro.
Tu pregunta es como preguntar, "Si saco agua de una piscina y más agua alrededor fluye para llenar su lugar, ¿soy yo sacando agua lo que hace que el agua fluya? ¿O es el peso del agua que permanece en la piscina?"
En ambos casos, tu acción causó un desequilibrio en la presión, pero el flujo en sí es causado por la presión. Si la fuente de presión no está ahí, ya sea la gravedad o la presión atmosférica, tus acciones no harían nada.
Sí y no.
Para beber con una pajita, primero debes hacer un sello hermético con tu boca alrededor de la pajita.
Luego usas los músculos de tu diafragma y posiblemente de tus costillas para expandir la cavidad de tu pecho. Esto disminuye la presión dentro de tus pulmones, por lo que llevar a cabo esta expansión requiere que trabajes contra la presión atmosférica. Esta energía se almacena en la presión reducida de los pulmones.
Luego, la presión en la parte superior del líquido en la pajita es menor que la presión de la atmósfera en la superficie libre del líquido en la botella/vaso. Entonces, el exceso de presión atmosférica trabaja sobre el líquido, obligando al líquido a subir por la pajita. Si la pajita es lo suficientemente corta, o tu diafragma es lo suficientemente fuerte, el nivel del líquido llega a tu boca ¡y listo!
Por cierto, también necesitas sellar tus fosas nasales (¡internamente!) o aspirarás aire por la nariz, no líquido por la pajita.
La presión atmosférica es el resultado de colisiones elásticas entre moléculas, por lo que las moléculas se golpean o "empujan" entre sí. Cuando bebes con una pajilla, es como una guerra de tira y afloja al revés donde ambos lados empujan en lugar de jalar. Antes de empezar a aspirar, el aire dentro y fuera de la pajilla están a una presión idéntica - ambos lados "empujan" con la misma fuerza, y el líquido en la pajilla no se mueve. A medida que aspiras por la pajilla, reduces la presión dentro de la pajilla, lo que significa que no empuja con tanta fuerza sobre el líquido. Las fuerzas sobre el líquido están desequilibradas ahora, ya que el aire fuera de la pajilla empuja con más fuerza que el aire dentro de la pajilla, forzando al líquido a subir por la pajilla.
La presión del aire surge debido a los "empujes" entre moléculas. Un vacío no "aspira" - ten en cuenta que literalmente no hay nada ahí que genere ninguna fuerza de succión. Más bien, es la presión del fluido la que siempre está empujando, y si no hay suficiente fuerza empujando de vuelta, puede ocurrir movimiento debido a las fuerzas desequilibradas.
Imagina si en lugar de aspirar a través de la pajilla, soplas en su lugar - la presión atmosférica alrededor del vaso no cambia repentinamente de una fuerza de empuje a una fuerza de jale. En su lugar, la fuerza de empuje alrededor del vaso simplemente se ve superada por una fuerza de empuje aún mayor dentro de la pajilla. Pero ya sea que la presión en una zona sea mayor o menor que en otra, no cambia la naturaleza de la fuerza de presión. Aunque la presión es fundamentalmente una fuerza de empuje, se requiere succión de tu boca para desequilibrar la presión, por eso el agua no sube por una pajilla espontáneamente.
Es la presión atmosférica. Esto tiene una consecuencia experimental: la succión no puede levantar agua a más de unos 10 metros. Esto se debe a que la presión en el fondo de una columna de agua de 10 metros con un vacío encima coincide con la presión atmosférica, por lo que la atmósfera no puede empujarla más alto.
Esto se sabía en la época de Galileo, y él intentó explicarlo, pero no lo hizo correctamente.
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