1. HIDROSTATICA
SIGNIFICADO
QUE ES Y USO
Por: Olger García 4to b
2. HIDROSTATICA
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los
fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que
alteren su movimiento o posición.
Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad
de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta
propiedad se le da el nombre de fluidez.
Son fluidos tanto los líquidos como los gases, y su forma puede
cambiar fácilmente por escurrimiento debido a la acción de fuerzas
pequeñas.
Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática
son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.
3. PRINCIPIO PASCAL
En física, el principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y
matemático francés Blaise Pascal (1623-1662).
El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre un fluido no
compresible contenido en un recipiente indeformable se transmite con
igual intensidad en todas las direcciones y a todas partes del
recipiente.
Este tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo en la prensa
hidráulica la cual funciona aplicando este principio.
Definimos compresibilidad como la capacidad que tiene un fluido para
disminuir el volumen que ocupa al ser sometido a la acción de fuerzas.
4. Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sólido
sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un
empuje vertical y hacia arriba con una fuerza igual al peso del
volumen de fluido desalojado.
El objeto no necesariamente ha de estar completamente
sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es
mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará
sumergido sólo parcialmente.
5. Propiedades de los fluidos
Las propiedades de un fluido son las que definen el
comportamiento y características del mismo tanto en
reposo como en movimiento.
Existen propiedades primarias y propiedades
secundarias del fluido.
6. Propiedades primarias o
termodinámicas:
Propiedades primarias o termodinámicas:
Densidad
Presión
Definimos viscosidad como la mayor o menor dificultad para el deslizamiento entre las partículas de un
fluido.
Temperatura
Energía interna
Entalpía
Entropía
Calores específicos
8. Densidad o masa específica
Densidad o masa específica
Densidad de fluidos: cantidad de masa por volumen.
La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra ρ. En el sistema internacional se
mide en kilogramos / metro cúbico.
Cuando se trata de una sustancia homogénea, la expresión para su cálculo es:
Donde
ρ: densidad de la sustancia, Kg/m3
m: masa de la sustancia, Kg
V: volumen de la sustancia, m3
en consecuencia la unidad de densidad en el Sistema Internacional será kg/m3 pero es usual especificar densidades en
g/cm3, existiendo la equivalencia
1g cm3 = 1.000 kg/ m3.
La densidad de una sustancia varía con la temperatura y la presión; al resolver cualquier problema debe considerarse la
temperatura y la presión a la que se encuentra el fluido.
9. Peso específico
Peso específico
Presión hidrostática.
El peso específico de un fluido se calcula como su peso por unidad de
volumen (o su densidad por g).
En el sistema internacional se mide en Newton / metro cúbico.
Presión hidrostática
En general, podemos decir que la presión se define como fuerza sobre
unidad de superficie, o bien que la presión es la magnitud que indica
cómo se distribuye la fuerza sobre la superficie en la cual está aplicada.
10. Medidores de presión
Medidores de presión
Manómetro común.
La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión
atmosférica local.
Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo
conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera.
El tubo contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas
indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica local.
Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor al inventor francés Eugène
Bourdon. Este manómetro está formado por un tubo hueco de sección ovalada curvado en forma de gancho.
Los manómetros empleados para registrar fluctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o
electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.
Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, hay que
sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa del manómetro
corresponde a un vacío parcial.
11. Estructura de la materia
ESTRUCTURA DE LA MATERIA
La materia, por lo general, se presenta en los siguientes estados: sólido, líquido y gaseoso.
En el estado sólido las moléculas se encuentran muy cerca unas de otras y por lo tanto las
fuerzas de cohesión entre ellas son sumamente intensas. Esto determina que los sólidos
posean una forma definida y ocupen un volumen propio.
En el estado líquido las moléculas se encuentran dispuestas a mayor distancia que en los
sólidos, por lo que las fuerzas de cohesión entre ellas son pequeñas. Esto determina que
ocupen un volumen propio, pero que no tengan una forma definida, sino que adopten la
del recipiente que los contiene.
12. En el estado gaseoso las distancias entre las moléculas son
muy grandes, por lo que las fuerzas de cohesión entre ellas
son prácticamente nulas. Esto determina que presenten una
tendencia a ocupar el mayor volumen posible al poder
expandirse con facilidad.
En los líquidos y gases, las fuerzas de cohesión entre las
moléculas son muy débiles, por lo que éstas pueden resbalar
unas sobre otras fácilmente y se dice comúnmente que
fluyen. El nombre fluido se aplica tanto a los líquidos como a
los gases.
Tanto sólidos como líquidos son poco compresibles, en
cambio los gases al estar dispuestos por moléculas muy
separadamente, son fácilmente compresibles. Al reducir las
distancias intermoleculares disminuiría el volumen del gas.
13. etimologia
La palabra hidrostática en un neologismo , formado con
las palabras griegas hydor--, agua
ystatikos, estáticos, que permanece en un mismo
estado, sin mudanza en el del verbo histimi--,estar.
Arquimedes (287 a.C.-212
a.C., matemático, físico, ingeniero, inventor y
astronomo griego) esconsiderado como el creador de la
hidrostática .
14. Se cuenta que el rey Hieron II le encargo comprobar si
la corona de oro que había recibido era efectivamente
de oro puro. Pensando en el problema se metió en la
bañera llena de agua y, al observar que el agua
rebosaba mientras el se introducía, salió a la calle
desnudo gritando EYPHKA (Eureka, lo encontré). Esta
anécdota esta relacionada con el famoso principio de
Arquímedes, que se sigue apreciando en los libros de
física actuales y que dice que todo cuerpo sumergido
en un fluido sufre un empuje hacia arriba igual al peso
del volumen de fluido desalojado
