Fluidos

FISICA GENERAL
MECANICA DE FLUIDOS

MECANICA DE FLUIDOS
• Es parte de la física que estudia a los
líquidos y gases, en reposo (hidrostática)
y en movimiento (hidrodinámica).
• Dos definicionesútiles para estudiar a los
fluidos son la densidad y la presión

• Densidad:
m

V
ρAgua = 1 g/cm3

En el S.I. se mide en kg/m3
= 1 000 kg/m3

ρHg = 13,6 g/cm3 = 13 600 kg/m3
ρFe = 7,8 g/cm3

= 7 800kg/m3

Peso específico:

mg
Pe 
g
V

La densidad relativa o
peso específico relativo:

 REL 


 AGUA

• Presión.- Esta definida como la fuerza
perpendicular por unidad de área:

F
P
A
F
A

En elS.I. se mide en N/m2 = Pa (pascal)

El fluido ejerce fuerzas perpendiculares
sobre las paredes y sobre cualquier cuerpo
Inmerso en el fluido.
Para ejercer fuerza sobre un fluido se puede
usar uncilindro y un émbolo (o pistón)
La presión varía con la profundidad.

• Presión hidrostática y profundidad.- Consideremos
un líquido de densidad ρ:
P0
F 0 = P 0A

mg = ρgV = ρgAh

h

P
F = PA
Por estaren equilibrio:

P = P0 + ρgh
P0 = Presión atmosférica

PA = P0A + ρgAh

• En general:

P1
h

P2

ρ

P2 = P1 + ρgh

Paradoja hidrostática.- Sean los vasos comunicantes:
P0

h

A

B

C

PA = PB = PC =PD = P0 + ρgh

D

• Principio de Pascal.- “El cambio de presión
aplicado a un fluido encerrado se transmite (sin
disminución) a todos los puntos del fluido”.
Ejem.
PB + ΔP
PA + ΔP

F + ΔF

PC+ ΔP

PB< PA = PC < PD

PD+ ΔP

Nota: Si el fluido es un gas, se considera: PB = PA = PC = PD

Ejm. Determine la masa necesaria que puede mantener el
equilibrio:
M=2000 kg
m

S1 = 2 cm2
S2 = 300 cm2APLICACIONES:
Prensa Hidráulica

Elevador Hidráulico

• Medida de la presión atmosférica.- Torricelli
construyó un barómetro de mercurio:
Vacio ( P=0)
Al nivel del mar h=760 mm

PA = PB

P0 = ρHggh =1.013x105 Pa

h

A
ρHg

B

• Presión manométrica.- Se define como:
PM = PABS - PATM
Puede ser positiva, negativa o cero, a diferencia de la
presión absoluta: PABS≥0.
Ejm. Halle la presión manométrica...