HIDROSTTICA

ESTATICA DE FLUIDOS

Es la parte de la mecnica que estudia el comportamiento de los fluidos (lquidos y gases) en reposo.

Se divide en:I) Hidrosttica. Estudia los lquidos en reposo.II) Neumosttica. Estudia los gases en reposo.

CONCEPTOS BSICOS

1) Densidad (D). Es la magnitud escalar que mide la relacin que existe entre la masa de un cuerpo o sustancia y el volumen que ocupa. La densidad no depende de la masa.

Unidadesc.g.s g/cm3S.I.kg/m3

Densidades de algunas sustancias

H2O 1g/cm3 = 1000 kg/m3Hg (mercurio) 13,6g/cm3Hielo0,92 g/cm3Alcohol0,8 g/cm3Aceite0,8 g/cm3Agua de mar 1,02 g/cm3Aire 0,0012 gr/cm3

2) Peso especfico (), Es la magnitud escalar que mide la relacin que existe entre el peso de un cuerpo o sustancia y su volumen.

Unidadesc.g.s.:dina/cm3 = dy/cm3S.I.:N/m3Tcnico:gf/m3

3) Presin. Es la magnitud tensorial, que mide la fuerza aplicada por unidad de rea.

La fuerza debe ser perpendicular a la superficie. Si hubiera una fuerza inclinada se deber tomar la componente perpendicular a la superficie.

Unidades

SistemaFuerzaAreaPresin

c.g.s.dina (dy)cm2dy/cm2

S.I.Newtonm2N/m2 = Pascal (Pa)

TcnicoKg-fm2Kg-f/m2

Presin HidrostticaEs la presin que se ejerce en una seccin debido al peso del lquido que est por encima de dicha seccin.

(1)

(2)Relacin entre la densidad y el peso especfico

PRESIN ATMOSFRICA

Es la presin que se ejerce en una seccin debido al peso de la atmsfera (aire) que se encuentra por encima de dicha seccin.

La presin atmosfrica disminuye con la altura. El instrumento para medir la presin atmosfrica se llama barmetro.

P0 > P1 > P2 > P3 > P4PRESIN ABSOLUTAEs la presin total que se ejerce en una seccin.

PA = presin absolutaDgh = presin hidrostticaP0 = presin atmosfrica

DIFERENCIA DE PRESIONESLa variacin de la presin medida en dos puntos a diferentes niveles en el mismo recipiente es directamente proporcional a la diferencia de alturas o profundidades.

PA = hA + POPB = hB + POp = PA PBp = hA hB

TUBOS EN FORMA DE U

Px = PyD1 g h1 + PO = D2 g h + PO

PRINCIPIO DE PASCALLa presin aplicada a un fluido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad y en todas las direcciones sobre las paredes del recipiente y las fuerzas en las paredes son perpendiculares a ellas.Se desprecia el peso del fluido.

PRENSAS HIDRULICASSon dispositivos mecnicos que se utilizan para multiplicar las fuerzas y es una aplicacin del principio de Pascal.

p1 = p2

Las fuerzas aplicadas a los mbolos son directamente proporcionales a las reas de los respectivos mbolos sobre los que actan.

CARRERA DE MBOLOS

V1 = V2; si V = AhA1h1 = A2h2

El volumen del lquido que desciende es igual al volumen del lquido que asciende.En una prensa hidrulica las reas de los respectivos mbolos son inversamente proporcionales a los espacios o alturas recorridas.

PRINCIPIO DE ARQUMEDESTodo cuerpo sumergido en forma parcial o total dentro de un fluido, experimenta una fuerza vertical llamada empuje hidrosttico que es igual al peso especfico del lquido por el volumen del cuerpo sumergido.

L :Peso especfico del lquido.VS :Volumen del cuerpo sumergido en el fluido.DL:Densidad del lquidoSe presentan los siguientes casos:a) cuerpo flota en la superficie:F = 0L > CDL > DC

b) El cuerpo flota a dos aguas.F = 0.E = WL = CDL = DC

c) El cuerpo est en el fondo.

E < WL < C

Peso de un cuerpo dentro de un lquido (Peso aparente)

F = 0 Wa + E = wE = W Wa

Peso aparente (Wa): Peso de un cuerpo medido dentro de un lquido.

Peso real (W): Peso medido en el vaco o en el aire si se desprecia el empuje del aire.E = Empuje hidrosttico (prdida de peso)

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