Estática de fluidos

Estática de fluidos o hidrostática

Una característica fundamental de cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partícula del fluido es la misma en todas direcciones. Si las fuerzas fueran desiguales, la partícula se desplazaría en la dirección de la fuerza resultante. De ello se deduce que la fuerza por unidad de superficie —la presión— que el fluido ejerce contralas paredes del recipiente que lo contiene, sea cual sea su forma, es perpendicular a la pared en cada punto. Si la presión no fuera perpendicular, la fuerza tendría una componente tangencial no equilibrada y el fluido se movería a lo largo de la pared. Este concepto fue formulado por primera vez en una forma un poco más amplia por el matemático y filósofo francés Blaise Pascal en 1647, y se conocecomo principio de Pascal. Dicho principio, que tiene aplicaciones muy importantes en hidráulica, afirma que la presión aplicada sobre un fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones y a todas las partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias de presión debidas al peso del fluido y a la profundidad. Cuando la gravedad es la única fuerza queactúa sobre un líquido contenido en un recipiente abierto, la presión en cualquier punto del líquido es directamente proporcional al peso de la columna vertical de dicho líquido situada sobre ese punto. La presión es a su vez proporcional a la profundidad del punto con respecto a la superficie, y es independiente del tamaño o forma del recipiente. Así, la presión en el fondo de una tuberíavertical llena de agua de 1 cm de diámetro y 15 m de altura es la misma que en el fondo de un lago de 15 m de profundidad.

Debido al Principio de Arquímedes los barcos no se hunden son empujados por la fuerza de su peso.
Debido al Principio de Arquímedes los barcos no se hunden son empujados por la fuerza de su peso.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS:

VISCOSIDAD

La viscosidad es una aquellapropiedad que tiene un fluido la cual ofrece resistencia al fluir. En un líquido la viscosidad disminuye si aumenta la temperatura, por el contrario, en los gases si la temperatura aumenta la viscosidad también suele aumentar. Es importante aclarar que la viscosidad es independiente de la presión y que además esa resistencia para fluir depende de la cohesión y la rapidez de transferencia de la cantidadde movimiento molecular. Así un líquido, cuyas moléculas dejan espacios vacíos entre ellas mucho más cerrados que las de un gas, tendrá fuerzas cohesivas mucho mayores que las fuerzas cohesivas de un gas. Se dice que la cohesión parece ser la causa predominante de la viscosidad en un líquido, por otro lado, un gas tiene fuerzas cohesivas muy pequeñas. La viscosidad puede ser medida por medio de uninstrumento llamado viscosímetro y sus unidades se determinan utilizando la ley de viscosidad de Newton, así nos queda:= para la viscosidad absoluta, quedándonos en el sistema internacional, newton- segundo por metro cuadrado(N"s /m2) ó (Kg"m/s), no tiene nombre; en el sistema USC es (lb"s/pie2) ó(slug/pie"s), también sin nombre. Una unidad común en el sistema c.g.s. se conoce como Poise(P); estees (dina/cm"s2). Para la viscosidad cinemática el símbolo utilizado es , que es la relación de la viscosidad con la densidad de la masa, =/. Sus unidades en el sistema internacional es(m2/s), la unidad USC es(pie2 /s) y la unidad c.g.s., llamada stoke(st ) que es(cm2/s).

Densidad
La densidad de un líquido se define como su cantidad de masa por unidad de volumen. Además podemos decir, quecuando aumenta la temperatura la densidad suele también aumentar y cuando la presión aumenta la densidad también. Las unidades de la densidad son (lbm /ft3) ó(lbm/gal3). También se habla de la densidad relativa de una sustancia, la cual es la relación entre su densidad o su peso específico, el cual es el peso por unidad de volumen, con aquellos correspondientes al agua.

Tensión Superficial
En...