HIDROMECANICA
estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. La hipótesis fundamental
en la que se basa toda la mecánica de fluidos es la hipótesis del medio continuo.
*DIVISION DE HIDROSTATICA
2° FLUIDOS: Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna
sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos
se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas
tendentes a recuperar la forma 'original' (lo cual constituye la
principal diferencia con un sólido deformable
*CARACTERISTICA DE LOS FLUIDOS:
* La posición relativa de sus moléculas puede cambiar de forma abrupta.
* Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos
son fluidos igual que los gases.
* Tienen viscosidad, aunque la marviscosidad en los gases es mucho menor que en
los líquidos.
3°PRESION
CONSEPTO: es una fuerza aplicada a una superficie o distribuida sobre ella. La presión “p” ejercida por una fuerza “f” y
distribuida sobre una área “A” se define mediante la relación.
P = F / A
*PRESION ATMOSFERICA: Se dice que la presión atmosférica en un
determinado punto equivale al peso de una columna estática de aire que se
extiende desde dicho puntohasta el límite superior de la atmósfera. La única
manera de calcular este peso con exactitud es
conociendo la variación de la densidad del
aire, ya que éste se hace menos denso a medida que aumenta la altura.
4°BAROMETRO DE TORRECELLI:
5°PRESION HIDROSTATICA
DEFINICION: Es la parte de la presión debida al peso de un
fluido en reposo. En un fluido en reposo la única
presión existente es la presión hidrostática, en un fluido en movimiento además
puede aparecer una presión hidrodinámica adicional relacionada con la velocidad
del fluido.
Es la presión que sufren los cuerpos sumergidos en un
líquido o fluido por el simple y sencillo hecho de sumergirse dentro de este.
Se define por la fórmula donde es la presión
hidrostática, es el peso específico y profundidad bajo la superficie del fluido.
*PRESION HIDROSTATICA TOTAL: La fuerza de presión total, p, que actúa sobre la
cara de una superficie
Plana finita será la integral en toda el área ï·, puesto que todos los
elementos
de fuerza son paralelos
*PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTATICA: 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 (enkg/m3)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)
h = distancia del
punto a la superficie (m)
*PARADOJA HIDROSTATICA: La paradoja hidrostatica dice que si se ponen en
comunicación un cierto numero de vasijas de diferentes formas, puede observarse
que el liquido vertido en ellas, alcanza el mismo nivel en todos.
Creo que tiene relacion con los vasos comunicantes, yo hice un experimento con
tres botellas de distintos tamaños, conectadas entre sí con una manguera, y comencé
a llena una de las botellas con agua, para demostrar q el agua quedaba al mismo
nivel en las tres botellas.
Los vasos comunicantes son recipientes que se encuentran comunicados entre sí
por un tubo, cuando tienen un solo liquoidm el nivel del liquido es el mismo
en todas sus dimensiones.
*VASOS COMUNICANTES: es el nombre que recibe un
conjunto de recipientes comunicados por su parte inferior y que contienen un
líquido homogéneo; se observa que cuando el líquido está en reposo alcanza el
mismo nivel en todos los recipientes, sin influir la forma y volumen de éstos.
*PRINCIPIO DE
PASCAL: 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 laspartes del
mismo». Es decir, que si se aplica presión a un
líquido no comprimible en un recipiente cerrado, ésta se transmite con igual
intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de fenómeno se puede
apreciar, por ejemplo, en la prensa 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
*APLICACIONES: El principio de Pascal puede ser interpretado como
una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente
incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es
prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación
Donde:
, presión total a la profundidad.
, presión sobre la superficie libre del fluido.
, densidad del
fluido.
, aceleración de la gravedad.
, Altura, medida en Metros.
La presión se define como
la fuerza ejercida sobre unidad de área p = F/A. De este modo obtenemos la
ecuación: F1/A1 = F2/A2, entendiéndose a F1 como
la fuerza en el primer pistón y A1 como
el área de este último. Realizando despejes sobre esta ecuación básica podemos
obtener los resultados deseados en laresolución de un
problema de física de este orden.
Si se aumenta la presión sobre la superficie libre, por ejemplo, la presión
total en el fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh
no varía al no hacerlo la presión total. Si el fluido no
fuera incompresible, su densidad respondería a los cambios de presión y el
principio de Pascal no podría cumplirse. Por otra parte, si las paredes del recipiente no fuesen indeformables,
las variaciones en la presión en el seno del
líquido no podrían transmitirse siguiendo este principio.
*PRENSA HIDRAULICA: La prensa hidráulica es una máquina compleja que permite
amplificar la intensidad de las fuerzas y constituye el fundamento de
elevadores, prensas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos de
maquinaria industrial
La prensa hidráulica 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 está 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 unafuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en
contacto con él se transmite íntegramente y de forma casi instantánea a todo el
resto del
líquido. Por el principio de Pascal esta presión será igual a la presión p2 que
ejerce el fluido en la sección S2, es decir:
Con lo que las fuerzas serán, siendo, S1 < S2 :
y por tanto, la relación entre la fuerza resultante en el émbolo grande cuando
se aplica una fuerza menor en el émbolo pequeño será tanto mayor cuanto mayor
sea la relación entre las secciones:
6°PRINCIPIO DE ARQUIMIDEZ: El principio de Arquímedes es un principio físico
que afirma que: «Un cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido en
reposo, recibe una fuerza vertical de abajo hacia arriba denominada empuje que
es igual al peso del volumen del fluido desalojado.
7°PESO APARENTE: Bueno el peso aparente, es lo que pesa una masa, bajo un estado de gravedad normal de 9.8 sin factores que puedan
modificarla. Por ejemplo, si bajas en un ascensor, tu
peso va a ser inferior a tu peso en condiciones normales, estacionarias, pero
si subes el ascensor, tu peso será mayor. Otro factor que influye, puede ser el
agua, ya que en tierra tu peso puede ser de 70 kg, pero en el agua, dependiendo
de su densidad, tu peso puede ser de 20 kg. Es por eso que el peso es aparente