Unidad 1 Fluidos

Objetivo: aplicar los conocimientos básicos de termodinámica y mecánica de fluidos en el estudio, selección y aplicación en equipos mecánicos, maquinas eléctricas y accesorios sobre la generación y aplicación de las energías eléctricas.

UNIDAD I

Principio de Pascal

Principio de Arquímedes

Principio de Torrichelli

1.1Principoi de Pascal

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.[1]

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.

También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulicos.

Entonces: F1/A1 es igual F2/A2 por lo que despejando un termino se tiene que: F2=F1.(A2/A1)

Si, por ejemplo, la superficie del pistón grande es el cuádruple de la del chico, entonces el módulo de la fuerza obtenida en él será el cuádruple de la fuerza ejercida en el pequeño.

La prensa hidráulica, al igual que las palancas mecánicas, no multiplica la energía. El volumen de líquido desplazado por el pistón pequeño se distribuye en una capa delgada en el pistón grande, de modo que el producto de la fuerza por el desplazamiento (el trabajo) es igual en ambas ramas. ¡El dentista debe accionar muchas veces el pedal del sillón para lograr levantar lo suficiente al paciente!

Presión: La presión “P” se define como la magnitud de la fuerza normal por unidad de area de la superficie.

La presión se transmite a los límites sólidos o atreves de la sección arbitraria de un fluido perpendicularmente a esos limites o secciones en todos sus puntos la presión es una cantidad escalar y algunas unidades de la presión son lb/plg2, N/m2, Atm (1 atm = 14.7 lb/plg2.

P1 = P2

P1=F1/A1

P2=F2/A2

(F1/A1)=F2/A2

En la prensa hidráulica se usa un embolo de pequeña sección transversal para ejercer una pequeña fuerza (F) en el circuito cerrado. ¿Qué fuerza (F) podrá sostener el embolo mayor? Si el embolo menor tiene un diámetro de 1.5plg y el embolo grande 2plg. ¿Qué peso colocado en el embolo pequeño podrá sostener 2 ton. En el embolo mas grande.

A1 = 1.5plg

A2 = 2plg

F2 = 2 ton

F1 = ¿?

¿Qué es hidráulica?

Es el estudio de los líquidos en movimiento

¿Qué es fluido?

Son aquellas sustancias que no tienen forma, líquido y gas.

¿Qué es la capacidad de fluir?

Es la capacidad de moverse sin aplicar una fuerza

Densidad=masa/volumen

Peso especifico

p=P/V=(m*g)/v=d*g

Si se tiene un cuerpo de 2 kg de masa que ocupa un volumen de 500 cm3 ¿Cuál es su p peso especifico?

500 cm3 = .0005 m3

2kg/.0005=4000

¿Por que una persona esta parada sobre la nieve si no trae esquís se puede hundir?

Por que al aplicar fuerza en los equis se distribuye en todo

P=F/A

Presión hidráulica = p esp*h

Ph = p esp. liq.* h

Ph1 = (9800 N/m3) *1m = 9800 N/m2

Ph2 = (9800 N/m3) *1.7m = 16660 N/m2

Diferencia de presion = p esp. liq.* h2-h1 = 9800 * (1.7 – 1) = 6860 N/m2

Presión de un fluido Unidades

P=F/A N/m2= 1 Pascal = dyn/cm2, lbf/in2, psi.

1 kgf/cm2= 9.8 X 104 N/m2

Calcular la presión que ejerce una persona de 60 kg cuyos pies cubren un area de 500 cm2

m= 60 kg

A1= 500 500 cm2

A2= 250 cm2

En una báscula de área de 400 cm2 sobre la cual una persona ejerce una presión de 15 x 103 N/m2 se desea conocer el peso de la persona

A= 400 cm2

P=15 x 103 N/m2

Densidad=masa/volumen

La densidad de una sustancia se define como: Donde m es la masa de una cantidad de sustancia cuyo volumen es V, la densidad de un propiedad característica de una sustancia; los objetos hechos de una

...