fisica

1FÍSICA
IDEPUNP/CICLO REGULAR/ABRIL - JULIO 2016
SEMANA Nº 07
TEMA: HIDROSTÁTICA
COORDINADOR: Rafael Durand Durand.
ESTATICA DE FLUIDOS
Es la parte de la mecánica que estudia el comportamiento de
los fluidos (líquidos y gases) en reposo.
Se divide en:
Hidrostática. Estudia los líquidos en reposo.
I)
II) Neumostática. Estudia los gases en reposo.

CONCEPTOS BÁSICOS
1)
Densidad (D). Es la magnitud escalar que mide la
relación que existe entre la masa de un cuerpo o
sustancia y el volumen que ocupa. La densidad no
depende de la masa.
Unidades
c.g.s
S.I.
m
D
v
3
g/cm
3
kg/m
mgh
 p  Dg  h
(1)
v
W
p
h  p  h
(2)
v
Relación entre la densidad y el peso específico
p
  Dg
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Es la presión que se ejerce en una sección debido al peso
de la atmósfera (aire) que se encuentra por encima de dicha
sección.
La presión atmosférica disminuye con la altura. El
instrumento para medir la presión atmosférica se llama
barómetro.
Densidades de algunas sustancias
3
H2O
Hg (mercurio)
Hielo
Alcohol
Aceite
Agua de mar
Aire
2)
3
P0> P1> P2> P3> P4
PRESIÓN ABSOLUTA
Es la presión total que se ejerce en una sección.
Peso específico (), Es la magnitud escalar que mide
la relación que existe entre el peso de un cuerpo o
sustancia y su volumen.

Unidades
c.g.s.
S.I.
Técnico
3)
1g/cm = 1000 kg/m
3
13,6g/cm
3
0,92 g/cm
3
0,8 g/cm
3
0,8 g/cm
3
1,02 g/cm
3
0,0012 gr/cm
Peso del cuerpo
Volumen del cuerpo
3
:
:
:
PA  Dgh  P0
PA = presión absoluta
Dgh = presión hidrostática
P0 = presión atmosférica
dina/cm = dy/cm
3
N/m
3
gf/m
3
DIFERENCIA DE PRESIONES
La variación de la presión medida en dos puntos a diferentes
niveles en el mismo recipiente es directamente proporcional
a la diferencia de alturas o profundidades.
Presión. Es la magnitud tensorial, que mide la fuerza
aplicada por unidad de área.
La fuerza debe ser perpendicular a la superficie. Si hubiera
una fuerza inclinada se deberá tomar la componente
perpendicular a la superficie.
F
p 
A
PA = hA + PO
PB = hB + PO
p = PA – PB
p = hA – hB
p   ( h A  h B )
TUBOS EN FORMA DE U
Px = Py
D1 g h1 + PO = D2 g h + PO
Unidades
Sistema
Fuerza
Area
Presión
c.g.s.
dina (dy)
cm
S.I.
Newton
m
2
N/m = Pascal (Pa)
Técnico
Kg-f
m
2
Kg-f/m
2
dy/cm
2
2
2
Presión Hidrostática
Es la presión que se ejerce en una sección debido al peso
del líquido que está por encima de dicha sección.
p=
p
W
A
mg
V
h
D1h1  D 2 h 2
PRINCIPIO DE PASCAL
La presión aplicada a un fluido contenido en un recipiente se
transmite con la misma intensidad y en todas las direcciones
sobre las paredes del recipiente y las fuerzas en las paredes
son perpendiculares a ellas.
Se desprecia el peso del fluido.
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PRENSAS HIDRÁULICAS
Son dispositivos mecánicos que se utilizan para multiplicar
las fuerzas y es una aplicación del principio de Pascal.
p1 = p 2
F1
F
 2
A1 A 2
F1
A
 1
F2 A 2
Las fuerzas aplicadas a los émbolos son directamente
proporcionales a las áreas de los respectivos émbolos sobre
los que actúan.
CARRERA DE ÉMBOLOS
V1 = V2; si V = Ah
A1h1 = A2h2
A1 h2
=
A 2 h1
El volumen del líquido que desciende es igual al volumen del
líquido que asciende.
En una prensa hidráulica las áreas de los respectivos
émbolos son inversamente proporcionales a los espacios o
alturas recorridas.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Todo cuerpo sumergido en forma parcial o total dentro de un
fluido, experimenta una fuerza vertical llamada empuje
hidrostático que es igual al peso específico del líquido por el
volumen del cuerpo sumergido.
E   L VS
L
VS
:
:
DL
:
ó
E  D L gVS
Peso específico del líquido.
Volumen del cuerpo sumergido en el
fluido.
Densidad del líquido
Se presentan los siguientes casos:
a)
cuerpo flota en la superficie:
F = 0
L>C
DL> DC
b)
El cuerpo flota a dos aguas.
F = 0.
E=W
L = C
DL = DC
c)
El cuerpo está en el fondo.
E<W
L<C
Peso de un cuerpo dentro de un líquido (Peso aparente)
F = 0
Wa + E = w
E = W – Wa

Peso aparente (Wa): Peso de un cuerpo medido dentro
de un líquido.

Peso real (W): Peso medido en el vacío o en el aire si
se desprecia el empuje del aire.
E = Empuje hidrostático (pérdida de peso)
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