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Fluido, La densidad relativa, La presión, Ley de Pascal, El teorema de Torricelli



UNIVERSIDAD CATOLICA DE HONDURAS

“Nuestra señora Reina de la Paz”




1.
Fluido: Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. En el cambio de forma de un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propias. Los fluidos estan conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).


2. Se le llama peso específico a la relación entre el peso de una sustancia y su volumen.
Su expresión de calculo es:
siendo,
, el peso específico;
, el peso de la sustancia;
, el volumen de la sustancia;
, la densidad de la sustancia;
, la masa de la sustancia;
, la aceleración de la gravedad.

3. En física y química, la densidad (símbolo ρ) esuna magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. La densidad mediaes la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

4. La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades

donde  es la densidad relativa,  es la densidad de la sustancia, y  es la densidad de referencia o absoluta.
5. La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir,equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de area A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:
6. Presión en un fluido: En un fluido en movimiento la presión hidrostatica puede diferir de la llamada presión hidrodinamica por lo que debe especificarse a cual de las dos se esta refiriendo una cierta medida de presión.
7. Ley de Pascal:  “la presión ejercida sobre un fluido poco compresible 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.”
8. Laprensa hidraulica: constituye la aplicación fundamental del principio de Pascal y también un dispositivo que permite entender mejor su significado. Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente sección comunicados entre sí, y cuyo interior esta completamente lleno de un líquido que puede ser agua o aceite. Dos émbolos de secciones diferentes se ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantanea a todo el resto del líquido. Por el principio de Pascal esta presión sera igual a la presión p2 que ejerce el fluido en la sección S2, es decir

9. Formas de medir la presión: Los sensores de presión pueden agruparse en:
• basados en principios mecanicos, como deformación por fuerza.
basados en principios eléctricos, por conversión de una deformación o fuerza a una propiedad eléctrica.
10. El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido quedesaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostatico o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SIU). El principio de Arquímedes se formula así

o bien


11. Cuando un cuerpo esta parcialmente o totalmente sumergido en el fluido que le rodea, una fuerza de empuje actúa sobre el cuerpo. Dicha fuerza tiene dirección hacia arriba y su magnitud es igual al peso del fluido que ha sido desalojado por el cuerpo.
12. La hidrodinamica estudia la dinamica de los líquidos.
Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases. Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparandola con la inercia de su movimiento.Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
13. El caudal o gasto es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinamica. Se define como el volumen de líquido que fluye por unidad de tiempo . Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y suexpresión matematica
14.
El principio de Bernoulli es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostatica, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matematica es

15. El teorema de Torricelli o principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. 'La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio'

Donde: es la velocidad teórica del líquido a la salida del orificio
 es la velocidad de aproximación o inicial.
 es la distancia desde la superficie del líquido al centro del orificio.
 es la aceleración de la gravedad


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