Fluidos

UNIDAD II
Estática de los Fluidos

Ing. Marie Mendoza
mariejmendoza@gmail.com
iutajs.ccvil.73@gmail.com clave: ccivil73

Hidrostática
Estudia

los fluidos en estado de reposo, esto indica que la velocidad media
en cualquier punto del fluido es cero.
El

gradiente de velocidad es nulo.

dv / dy = 0
No

existen esfuerzos cortantes o tangenciales actuantes sobre el fluido.En

este caso, solo actúan los esfuerzos normales a la superficie ó
área en consideración, denominados presiones.

P = dFn / dA
Las

presiones son esfuerzos normales, generados por fuerzas que actúan
perpendicularmente sobre un área

PRESIÓN (P )
Esfuerzo normal que actúa en forma perpendicular a una área.
P = dFn / (dA) n

P = dFn / dA

Dimensiones
P = F L-2

SI; N / m2
ST ;K /m2
S inglés; Lb/pie2

PRESIÓN (P )

Hidrostática
FUERZAS ACTUANTES SOBRE LOS LÍQUIDOS EN REPOSO
•Fuerzas debidas a las presión.
•Fuerzas debidas a la gravedad.

F=  V
Peso

Equilibrio estático

Presión

Hidrostática
Características de la presión.
La

presión en un punto es igual en todas las direcciones, es decir la presión
es isotrópica (Ley de Pascal)

La

presión en un fluido sólo varia en la dirección vertical.

La presión es un escalar

Hidrostática


Isotropía de Presiones: Variación de Presión en un Punto

Hidrostática
En

conclusión:
Px



= Py = Pn para dos dimensiones

Px = Py = Pz = Pn para tres dimensiones

En base a lo expuesto se concluye que la presión es isotrópica y
por lo tanto un escalar.

VARIACIONDE LA PRESION EN EL SENO DE UN FLUIDO EN REPOSO
La presión en un punto siempre será la misma no importando la dirección,
esto no implica que la misma no varié de un sitio a otro en el seno del
fluido.
Sea tres puntos diferentemente ubicados en el siguiente fluido

P1, P2, P3; No son iguales

Medición de las Presiones
Las presiones se miden de acuerdo a dos sistemas diferentes:
1.Presiones Absolutas: Estas se miden a partir del cero absoluto ó vacío
perfecto. Siempre serán positivas.
2. Presiones Relativas ó manométricas: Se miden a partir de un
datum arbitrario tomado como cero. Es usual que ese datum sea la
presión atmosférica, la cual varia con la altitud y la temperatura.

Se relacionan, de acuerdo a:
Presión Absoluta = Presión atmosférica + Presión relativa.

1PM

Presión Manométrica Positiva

2
(Datum)

PAN

Presión Atmosférica Normal
Presión Atmosférica Local

PAL

Vacío Parcial
Presión Absoluta

1 Atmósfera
760 mm Mercurio
10,3 m H2O
1 kg/cm2

V
1

Lectura
Barométrica
Local

Cero Absoluto (datum)

Presión atmosférica:
P

= 760 mmHg. Hg = 13600 Kg / m3

P

=  * H → P = 13600 * 0.760 = 10.336 Kg / m2

EnAgua:
P

=  * H → H = P/ 

H2O = 1000 Kg / m3

H

= 10.336 / 1000 = 10,336 mH2O

2

Vacío Completo

Instrumentos de medición de presión
•Piezómetros

Presiones absolutas ó relativas

•Manómetros
•Manómetros
diferenciales

Diferencias de presión

•Barómetros

Presiones atmosféricas

Estos instrumentos utilizan la ley de variación de las
presiones en columnaslíquidas

Piezómetros
Po

γ

H

Po

P

P

P = Po + γH

P = Po + γ1Z - γH

Manómetros

Manómetro Diferencial

P

P
Po

P1

P = Po + γ2h2 – γ1h3 – γh1

P = P1 + γh2 - γ1h3 – γh1

P – P1 = γ(h2 – h1) - γ1h3

Ejercicios
 Las áreas del pistón A y el cilindro B son, respectivamente 40 y 4000 cm2 y B pesa
4000 kg. Los depósitos y las conducciones de conducción estánllenos de aceite de
densidad relativa 0,750. ¿Cuál es la fuerza P necesaria para mantener el equilibrio si
se desprecia el peso de A?

2

1

P1 = P2

(1)

P1 = F1 / A1 + Sr *  H20 * H
P2 = F2 / A2 = W / A2

(3)

Igualando (2) y (3):

F1 / A1 + Sr *  H20 * H = W / A2

(2)

F1 = [ W / A2 – Sr *  H20 * H ] * A1
F1 = [ 4000 / (4000/1002) – 0.75 * 1000 * 5 ] * 40 / 1002...