Fuidos Hidrostatica

PONTIFICIA UNIVERSIDAD

CATOLICA
DE VALPARAISO

Fluidos
Hidrostática

Facultad de Ciencias , Instituto de Física, Pedagogía en Física

Fluidos
Hidrostática

Si una fuerza actúa sobre una superficie pequeña, su
efecto deformador es grande.
Si una fuerza actúa sobre una superficie grande, su
efecto deformador es pequeño.

Cuando el aparato se sumerge en un
fluido, éste empuja hacia abajo la partesuperior del émbolo y comprime el
resorte hasta que la fuerza hacia dentro
del fluido se equilibra con la fuerza
hacia afuera del resorte. La presión del
fluido se puede medir directamente si
se calibra el resorte por adelantado.

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Fluidos
Hidrostática

Si F es la magnitud de la fuerza que el fluido ejerce sobre el émbolo y A esel
área del émbolo entonces, la presión media, p, del fluido en el nivel al que se ha
sumergido se define como la razón de la fuerza al área.

F

F 
P= 
 A

F

A

Unidades de medida

N 
 m 2  = [ Pa ]

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Fluidos
Hidrostática

Un hombre de 700N puede estar de pié sobre un piso
cubierto de linóleo con zapatos de callenormales sin
dañar el piso.

Sin embargo si lleva puestos zapatos de
golf, con numerosos clavos metálicos que
sobresalen de las suelas causaría un daño
considerable al piso.

En ambos casos la fuerza neta que se aplica al piso es de 700N. Sin
embargo, cuando el hombre lleva zapatos ordinarios, el área de contacto
con el piso es considerablemente mayor que cuando lleva zapatos de golf.
Por lotanto, la presión sobre el piso es mucho menor cuando lleva zapatos
ordinarios.

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Fluidos
Hidrostática

Líquidos y Gases
fluyen

FLUIDOS

En reposo

Pueden estar en movimiento o
en reposo (estáticos), pero
recuerda que, aunque esté en
reposo la masa, sus partículas,
los átomos y las moléculas,
están en continua agitación.

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Fluidos
Hidrostática

Si un fluido está en reposo en un recipiente, todas las partes del fluido,
deben encontrarse en equilibrio estático.
Asimismo, todos los puntos que están a la misma profundidad deben
hallarse a la misma presión.

Si no fuera así, una parte del fluido no
estaría en equilibrio. Considérese un
pequeño bloque defluido.
Si la presión fuese mayor sobre el
lado izquierdo del bloque que sobre el
derecho, el bloque se aceleraría y por
lo tanto no estaría en equilibrio.

m

h

mg

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Fluidos
Hidrostática

Examinemos ahora la parte del fluido contenida en la región más oscura de
la figura.
Puesto que este volumen de fluido está en equilibrio, la sumade todas las
fuerzas debe ser cero.

F = mg
g
n
ó
i
s
e
r
Exp ática
m
m
e
t
ρ = ⇒ m = ρV
Ma
V
V = S ⋅h
F = ρ ⋅S ⋅h⋅ g
g
F
g
∴P
=
= ρ ⋅ g ⋅h
hidr
S

m

h

mg

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Fluidos
Hidrostática

ión
s
e
r
Exp ática
em
Mat

F = mg
g
m
ρ = ⇒ m = ρV
V
V = S ⋅h
F = ρ ⋅S ⋅h⋅ g
g
F
g
∴P
=
= ρ ⋅ g ⋅h
hidr
S

P0 es la presión al nivel
del mar y suvalor es
1,01·105 Pa.
La presión, P, a una
profundidad h por debajo
de la superficie de un
líquido abierto a la
atmósfera es mayor que la
presión atmosférica en la
cantidad ρ gh.

r
F2

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Fluidos
Hidrostática

En un fluido la presión depende
únicamente de la profundidad.
Todo aumento de presión en la
superficie se transmite a todoslos
puntos del fluido.

Esto lo reconoció por primera
vez el científico francés Blaise
Pascal (1623–1662), y se le
conoce como el “Principio de
Pascal”.

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Fluidos
Hidrostática

Se aplica una fuerza descendente a un pequeño émbolo de área A1. La presión
se transmite a través del fluido a un émbolo más grande de área A2.

P1 =...