Hidrostatica

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 elprincipio de Pascal y el principio de Arquímedes.

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los fluidos en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son elprincipio de Pascal y el principio de Arquímedes.

La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área o superficie (A) de la siguiente forma: P=F/A.

La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:

P = Po + ρgy

Siendo:

P: presión

Po: presión superficial

ρ: densidad del fluido

g: intensidad gravitatoria de la Tierra

y: altura neta

Características de los líquidos[editar]

• a) Viscosidad. Es una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.

• b) Tensión superficial. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre moléculas de un líquido.

• c) Cohesión. Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.

• d) Adherencia. Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto.

• e) Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida, especialmente si son tubos muy delgados llamados capilares.

Presion hidrostatica

Presión

La presión se define como fuerza sobre unidad se superficie.

F = Fuerza

S = Superficie

P = Presión

Unidad de Presión

En el sistema internacional la unidad es el Pascal y equivale a Newton sobre metro cuadrado.

Principio de Pascal

Rotura de un tonel bajo la presiónde una columna de agua.

El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: «el incremento de la presión aplicada a una superficie de un fluido incompresible(generalmente se trata de un líquido incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».

Es decir, que si se aplica presión a un líquido no comprimible en un recipiente cerrado, esta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de fenómeno se puede apreciar, por ejemplo, en laprensa hidráulica o en el gato hidráulico; ambos dispositivos se basan en este principio. La condición de que el recipiente sea indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no actúen deformando las paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los puntos del líquido.

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre sumergido total o parcialmente en un fluido será empujado en dirección ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido. 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.

El Principio Fundamental de la Hidrostática establece que si nos sumergimos en un fluido (líquido o gas), la presión ejercida por éste es proporcional a la profundidad a que nos encontremos:

P = d . g . h

Donde:

d = densidad del fluido (en kg/m3)

g = aceleración de la gravedad (m/s2)

h = distancia del punto a la superficie (m)

Principio de Arquimedes-Empuje y Flotabilidad

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluidoestático, será empujado con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. De este modo cuando un cuerpo está sumergido en el fluido se genera un empuje sobre la superficie del cuerpo que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del cuerpo del fluido desplazado y de valor igual al peso del fluido desplazado.

Sabemos que la presión hidrostática aumenta con la profundidad y conocemos también que se manifiesta mediante fuerzas perpendiculares a las superficies sólidas que contacta.

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