Estatica de fluidos

La estática de fluidos
Indice
1. Introducción
2. La densidad de los cuerpos
3. Densidad y peso específico
4. Densidad relativa
5. El fundamento del densímetro
6. La Presión
7. La Hidrostática
8. El principio de Pascal y sus aplicaciones
9. El principio de los vasos comunicantes
10. Aplicación de la ecuación fundamental de la hidrostática
11. Aplicación del principio de pascal
12.Empuje hidrostático: principio de Arquímedes
13. Aplicación del principio de arquímedes
14. La estática de los gases
15. Manómetros y barómetros
1. Introducción
La estática de fluidos estudia el equilibrio de gases y líquidos. A partir de los conceptos de densidad y de presión se obtiene la ecuación fundamental de la hidrostática, de la cual el principio de Pascal y el de Arquímedes puedenconsiderarse consecuencias. El hecho de que los gases, a diferencia de los líquidos, puedan comprimirse hace que el estudio de ambos tipos de fluidos tengan algunas características diferentes. En la atmósfera se dan los fenómenos de presión y de empuje que pueden ser estudiados de acuerdo con los principios de la estática de gases.
Se entiende por fluido un estado de la materia en el quela forma de los cuerpos no es constante, sino que se adapta a la del recipiente que los contiene. La materia fluida puede ser trasvasada de un recipiente a otro, es decir, tiene la capacidad de fluir. Los líquidos y los gases corresponden a dos tipos diferentes de fluidos. Los primeros tienen un volumen constante que no puede mortificarse apreciablemente por compresión. Se dice por ello que sonfluidos incompresibles. Los segundos no tienen un volumen propio, sino que ocupan el del recipiente que los contiene; son fluidos compresibles porque, a diferencia de los líquidos, sí pueden ser comprimidos.
El estudio de los fluidos en equilibrio constituye el objeto de la estática de fluidos, una parte de la física que comprende la hidrostática o estudio de los líquidos en equilibrio, y laaerostática o estudio de los gases en equilibrio y en particular del aire.
2. La densidad de los cuerpos
Densidad
Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. Estos dos atributos físicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstante, existe algocaracterístico del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa.
Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente proporcionales, la relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Es precisamente la constante deproporcionalidad de esa relación la que se conoce por densidad y se representa por la letra griega
m = cte · V
es decir:
m = · V
Despejando de la anterior ecuación resulta:
ecuación que facilita la definición de y también su significado físico.
La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de dicha sustancia. Su unidad en el SI es el cociente entre la unidadde masa y la del volumen, es decir kg/m3.
A diferencia de la masa o el volumen, que dependen de cada objeto, su cociente depende solamente del tipo de material de que está constituido y no de la forma ni del tamaño de aquél. Se dice por ello que la densidad es una propiedad o atributo característico de cada sustancia. En los sólidos la densidad es aproximadamente constante, pero en loslíquidos, y particularmente en los gases, varía con las condiciones de medida. Así en el caso de los líquidos se suele especificar la temperatura a la que se refiere el valor dado para la densidad y en el caso de los gases se ha de indicar, junto con dicho valor, la presión.
3. Densidad y peso específico
La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto...