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.
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.
Propiedades de los fluidos
Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento.
Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.
Densidad :La densidad de un cuerpo o substancia es el cociente entre su masa y el volumen que ocupa. Se simboliza mediante la letra griega . Es decir,
Presión: Concepto que relaciona la fuerza aplicada sobre una superficie con el área de esa superficie. Así, la presión de una fuerza sobre una superficie es la razón entre el componente normal de fuerza y el área de la superficie en la cual ella actúa: p = F/A
En el Sistema Internacional, la unidad de presión es N/m2, también conocida como Pascal (Pa)
Presión Atmosférica: La atmósfera está compuesta por varios gases que ejercen presión sobre la superficie de la Tierra, a nivel del mar, se tiene: patm = 1,01 . 105 N/m2 = 1,01 . 105 Pa.
Presión Hidrostática (o efectiva): Es la presión ejercida por el peso de una columna fluida en equilibrio. Considere un cilindro con un líquido hasta la altura h y un punto B marcado en el fondo del área A. El líquido ejerce una presión en el punto B dada por:
La presión hidrostática o efectiva depende de la densidad del fluido (d), de la altura del fluido encima del punto considerado (h) y del lugar de la experiencia (g), independiente del formato y del tamaño del recipiente.
Principio de Pascal
El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre un fluido no compresible contenido en un recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y a todas partes del recipiente.
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sólido sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desalojado.
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.
HIDRODINÁMICA
Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y aunque la hidrodinámica tiene una importancia práctica mayor que la hidrostática,sólo podemos tratar aquí algunos conceptos básicos.Euler fue el primero en reconocer que las leyes dinámicas para los fluidos sólo pueden expresarse de forma relativamente sencilla si se supone que el fluido es incompresible e ideal, es decir, si se pueden despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad.
(principio de conservación de la energía) para flujo ideal (sin fricción).
p1 + δ.v1²/2 + δ.g.h1 = p2 + δ.v2²/2 + δ.g.h2 = constante
p1/δ + v1²/2 + g.h1 = p2/δ + v2²/2 + g.h2
p/ δ = energía de presión por unidad de masa.
g.h = energía potencial por unidad de masa.
v²/2 = energía cinética por unidad de masa.
Ecuación de Bernoulli para flujo en reposo: v1 = v2 = 0
p1 + δ.g.h1 = p2 + δ.g.h2
Viscosidad
Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.
Tensión Superficial
La física es la disciplina científica que más ha contribuido a la transformación del estilo de la humanidad. Casi en cualquier dispositivo, mecanismo o vehículo, entre muchas aplicaciones muestra la magnitud como la calidad de dicha contribución.
Acción Capilar
La acción capilar es el resultado de la adhesión y la tensión superficial. La adhesión del agua a las paredes de un recipiente, originará una fuerza hacia arriba sobre los bordes del líquido y como resultado su ascenso sobre la pared. La tensión superficial, actua para mantener intacta la superficie del líquido, de modo que en vez de solo moverse los bordes hacia arriba, toda la superficie entera del líquido es arrastrada hacia arriba.  |
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