Presión hidrostática

Mecánica de Fluidos         Presión hidrostática        2015-I

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Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Asignatura:

MECÁNICA DE FLUIDOS I

TEMA

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Sección                          :                           35E                                  

Integrantes del grupo          :      Chilet Silva, Miguel Ángel

                                        Noel Vargas, Jonatan

                                        Rojas García, Diego

                                        Torres Madrid, Estefany

                                        Valverde Portocarrero, Melissa                                  

Profesor:                                 Ing. Martin F. Chumpitaz Camarena

Lima, Perú

2015

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

DEDICATORIA

El presente trabajo lo dedicamos en primer lugar a Dios por ser nuestro guía espiritual, a nuestros padres por estar con nosotros en los buenos y malos momentos brindándonos su apoyo incondicional, también a nuestro querido profesor que con su dedicación, paciencia, esmero y profesionalismo nos dirigió durante todo este trayecto con el objeto de enseñarnos e instruirnos para nuestro futuro y ser buenos profesionales.

AGRADECIMIENTO

Durante todo este tiempo en el que estuvimos haciendo el trabajo con dedicación, nos dimos cuenta que en esos momentos de caída, estuvieron ahí nuestros padres y amigos quienes nos dieron aliento para seguir adelante, por eso les agradecemos todo el apoyo brindado.

INDICE

“PRESIÓN HIDROSTÁTICA”

• Dedicatoria                                                                                3
• Agradecimientos                                                                        4
• Introducción                                                                                7
  
  CAPITULO1
  
• Marco teórico

• Definición                                                                        9
• Objetivo                                                                                9
• Fluidos                                                                                10
• Principio de Pascal                                                                10                

CAPITULO2

• CÁLCULO DE PRESIÓN                                                                12

CAPITULO 3

• Aplicaciones: Brazo hidráulico, robot hidráulico                                14
  

CAPITULO 4

• Conclusiones                                                                        21

• Recomendaciones                                                                        21
  
• Bibliografía                                                                                22
  
• ANEXOS                                                                                23

INTRODUCCION

Según la física, la materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, todo aquello observable que tiene una cantidad de energía y cambia o se deforma con el paso del tiempo. Esta se puede clasificar en tres estados: Sólido, líquido o gaseoso. Cualquier cosa que observemos a nuestro alrededor la encontraremos en uno de estos estados, y hasta en algunos casos se encontrarán en un nuevo estado.

Sin embargo, centrándonos en estas tres fases de la materia, nos damos cuenta que existe una diferencia entre ellas que se puede apreciar a simple vista. La materia en estad sólido no cambia su forma (al menos no visiblemente) ante una fuerza externa mientras que por otro lado, la materia que se encuentra en estado líquido o gaseoso cambia su forma según las fuerzas externas que estén presentes. Visto de otra forma, la materia en estado líquido o gaseoso adopta su forma según el recipiente que lo contenga, cambia su forma para adaptarse a su recipiente, mientras que la materia en estado sólido no lo hace.

De esta forma, podemos definir a la materia que se encuentre en estado líquido o gaseoso como fluidos. Visto así, la materia se puede clasificar en sólidos y fluidos. Un fluido es una sustancia que como lo indica su nombre, tiene la capacidad de fluir, es una sustancia que carece de elasticidad y puede adoptar cualquier forma. Un fluido puede definirse como un conjunto de moléculas distribuidas al azar, unidas a través de fuerzas cohesivas débiles además de las fuerzas ejercidas por las paredes del recipiente que lo contiene. Mientras que los gases tienden a cambiar su forma expandiéndose según el recipiente que los contengan, los líquidos lo hacen quedándose en la parte inferior del recipiente.

Los fluidos tienen distintos comportamientos en el ambiente, por lo tanto existen diversas ramas de la hidrología que se dedican al estudio de todos estos comportamientos. Una de estas ramas es la hidrostática, la cual se dedica al estudio del comportamiento de los fluidos en condiciones de equilibrio.

Se sabe que los fluidos, al adoptar la forma del recipiente que los contiene, ejercen fuerza sobre estos. La fuerza ejercida es proyectada en todas direcciones, y también sobre cualquier objeto que se sumerja en el fluido. Esta fuerza puede ser denominada como presión, por lo tanto la fuerza ejercida sobre los objetos sumergidos en el fluido es lo que denominamos presión hidrostática.

La presión hidrostática es de suma importancia y sus aplicaciones se pueden apreciar en la vida cotidiana, como se explicara más adelante, se puede apreciar en diversas formas que comúnmente pasan desapercibidas.

El presente informe tratará tanto de las aplicaciones de la presión hidrostática como de algunos principios como los de pascal o Arquímedes, además de ciertos fenómenos como el empuje hidrostático, el centro de presiones, entre otros.

CAPITULO 1

DEFINICIÓN

La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presión se debe al peso del líquido, esta presión depende de la densidad ([pic 2][pic 3]), la gravedad ([pic 4][pic 5]) y la profundidad (h) del el lugar donde medimos la presión (P) [pic 6][pic 7]. Si usas las Unidades del Sistema Internacional la Presión estará en Pascales([pic 8][pic 9]),la densidad en Kilogramo sobre metro cubico([pic 10][pic 11]), la gravedad en metro sobre segundo al cuadrado ([pic 12][pic 13]) y la profundidad en metro (m), si nos damos cuenta ( [pic 14][pic 15] ) al sumergir un vaso boca abajo en el agua lo sumerges con todo y el aire que contiene desde que está afuera, puesto que el aire siempre es empujado hacia arriba por ser menos denso que el agua, al encontrarse con las paredes del vaso y una fuerza introduciendo el vaso, no le queda más que mantenerse en el vaso, por lo tanto el agua no puede entrar al espacio que está siendo ocupado por el aire.

OBJETIVOS

• Demostrar y ejemplificar las propiedades de los fluidos, asi como el principio de Pascal, mediante la creación de dos prototipos que serán explicados en el presente informe.
• Explicar el proceso de fabricación de un manómetro que sirva de herramienta para la medición de las presiones.
• Calcular la presión presente a distintas alturas mediante el manómetro y comparar los resultados obtenidos con los cálculos teóricos. Explicar y comentar los resultados.

FLUIDOS

Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se somete a una tensión de cortadura, por muy pequeña que esta sea. Una fuerza cortante es la componente tangente  a la superficie de la fuerza y esta fuerza, dividida por el área de la superficie, es la tensión de cortadura media sobre el área considerada. La tensión de cortadura en un punto es el límite del cociente de la fuerza cortante por el área cuando el área se reduce a cero en el punto.

El fluido en inmediato contacto con la pared solida tiene  la misma velocidad que la pared, es decir, no hay ningún deslizamiento del fluido sobre la pared. Es un hecho experimental que se ha comprobado en los innumerables ensayos con varios tipos de fluidos y materiales de la pared.

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