LA HIDROSTATICA
La HIDROSTATICA es la rama de la física que se ocupa del estudio
de los líquidos en reposo.
El término es en sí mismo elocuente, al referirse a la materia de
estudio, expresando “HIDRO” (agua) y “STATICA” reposo o
equilibrio.
PRESIÓN
Si se tiene un líquido en un recipiente (agua en un vaso), y deseo
comunicarle alguna fuerza al agua, en forma directa, simplemente
me mojo el dedo, sin conseguir otra cosa que eso o tal vez
provocar algunas salpicaduras.
En la fig. Nº1 vemos la acción de una fuerza sobre un bloque
sólido y a su derecha, un dedo mojándose y salpicando agua al
pretender hacer lo mismo con un líquido.
En virtud de ello, advertimos que para poder comunicar alguna
acción a un líquido, éste deberá estar encerrado en un recipiente
cilíndrico, similar a una jeringa, en el cual podamos desplazar
una de las superficies que hacen de tapa. Esto se denomina émbolo
o pistón (Sí, como el del motor de un auto).
UNIDADES DE PRESION:
En el caso de la presión, la unidad que resulta es:
[P] = [ F ]
___
[S ]
= Newton/ m2 = Pascal = Pa
El Pascal, es la presión que se ejerce cuando sobre una superficie
de 1 m2 actúa una fuerza de 1 Newton. Es evidente, que dicha unidad
es a los fines prácticos, muy poco útil, salvo que se empleen sus
múltiplos.
a)Kgf/cm2
; b)Libra /pulgada2 (PSI) (POUNDS SQUARE INCHES)
(Presión de neumáticos);c)mm de Hg (presión sanguínea); Bar (1 Bar
= 106 barias) (1 baria =1 dina /cm2 ; d)Atmósferas (1 atm = presión
atmosférica normal).
PRINCIPIO DE PASCAL:
Este principio, expresa que “Toda presión ejercida sobre un
líquido contenido en un recipiente, se transmite con igual
intensidad a todos los puntos de dicho recipiente”.
APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE PASCAL: PRENSA HIDRAULICA
La prensa hidráulica, es un dispositivo que permite, mediante el
concurso de la presión, multiplicar la fuerza que se requiere en
diversas operaciones industriales y técnicas.
Las vemos instaladas en las estaciones de servicios, para elevar
los autos a los fines del lavado de chasis y el engrase.
Para que el camión esté en equilibrio es necesario que las
presiones en ambos pistones (A y B) sea la misma; es decir, PA =
PB.
Considerando [2] este principio se puede escribir:
donde FA y FB son las fuerzas ejercidas sobre los
pistones y SA y SB sus respectivas áreas de contacto con el
fluido. Si la superficie del pistón B es 60 veces mayor que la del
pistón A; es decir, si SB = 60 SA, entonces la fuerza que debe
aplicarse en A, para mantener el camión en equilibrio, es la
cincuentava parte del peso del camión. En efecto, si reemplazamos
los datos en [5] y calculamos FA, encontramos:
Esta fuerza es la que se necesita para levantar del suelo un cuerpo de unos 75 kg. Como
puede verse, la máquina hidráulica es muy eficiente y permite multiplicar
considerablemente las fuerzas.
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Este principio explica lo que le ocurre a un cuerpo que se ha
sumergido
total o parcialmente en un líquido, y permite conocer a través de
las
propiedades del cuerpo y del líquido, si habrá flotación o el
cuerpo se
hundirá, aún sin efectuar la operación experimental.
La expresión del principio, es la que sigue:
“Todo cuerpo sumergido en un líquido, recibe un empuje en dirección vertical y con
sentido
hacia arriba, igual a lo que pesa el volumen del líquido desalojado por el cuerpo”.
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