hidrodrastica

HIDROSTATICA
“PRINCIPIO DE ARQUIMEDES”
OBJETIVOS:
Aprender hallar el peso, volumen, etc. De un cuerpo para así poder hallar su hidrostática.

Aprender a interpretar el valor de cada resultado.


Aprender a diferenciar la veracidad de los diferentes ensayos de laboratorio.

Poder saber que la hidrostática, es aquella que orienta su atención a los fluidos en reposo.


Al término deéste módulo, el estudiante tendrá la habilidad y pericia necesaria para aplicar los conceptos básicos de hidrostática e hidrodinámica a problemas prácticos.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Se puede considerar un fluido como un conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas a través de fuerzas cohesivas débiles y las fuerzas ejercidas por las paredes del recipiente que lo contiene. Larama de la física que estudia los fluidos, recibe el nombre de mecánica de los fluidos, la cual a su vez tiene dos vertientes: hidrostática, que orienta su atención a los fluidos en reposo; e hidrodinámica, la cual envuelve los fluidos en movimiento.




1.1 ¿QUÉ ES LA HIDROSTÁTICA?
La hidrostática es una rama de la física que se encarga del estudio de los fluidos carentes de movimiento.1.2 PRESIÓN HIDROSTÁTICA.
Presión en mecánica, es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.
La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un Newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivalea 760 mm de mercurio o 14,70 lbf/pulg2 (denominada psi).
Dónde:
P: presión ejercida sobre la superficie, N/m2
F: fuerza perpendicular a la superficie, N
A: área de la superficie donde se aplica la fuerza, m2

1.3 PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA.
La diferencia de presión entre dos puntos de un mismo líquido es igual al producto del peso específico del líquido por la diferencia deniveles
P2 - P1 =  . (h2 - h1) (10)
Dónde:
P2, P1: presión hidrostática en los puntos 2 y 1 respectivamente, N/m2
h2, h1: profundidad a la que se encuentran los puntos 2 y 1 respectivamente, m
: peso específico del fluido, N/m3



1.6 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES (BOYANTES).
Todo cuerpo sumergido en un líquido, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del líquido desalojado.
E = . V (11)
Dónde:
E: empuje hidrostático, N
 : Peso específico del fluido, N/m3
V: volumen de fluido desalojado por el cuerpo, m3
El concepto de "peso aparente" se refiere al "peso supuesto" que posee un cuerpo que se encuentra sumergido en un fluido.
Pa = W – E
Dónde:
Pa: peso aparente, N
W: peso real del cuerpo, N
E: empuje hidrostático que recibe el cuerpo

EMPUJE: PRINCIPIO DEARQUIMEDES
Resulta evidente que cada vez que un cuerpo se sumerge en un líquido es empujado de alguna manera por el fluido. A veces esa fuerza es capaz de sacarlo a flote y otras sólo logra provocar una aparente pérdida de peso. Pero, ¿cuál es el origen de esa fuerza de empuje? ¿De qué depende su intensidad?
Sabemos que la presión hidrostática aumenta con la profundidad y conocemos también quese manifiesta mediante fuerzas perpendiculares a las superficies sólidas que contacta. Esas fuerzas no sólo se ejercen sobre las paredes del contenedor del líquido sino también sobre las paredes de cualquier cuerpo sumergido en él.

Distribución de las fuerzas sobre un cuerpo sumergido
Imaginemos diferentes cuerpos sumergidos en agua y representemos la distribución de fuerzas sobre sussuperficies teniendo en cuenta el teorema general de la hidrostática. La simetría de la distribución de las fuerzas permite deducir que la resultante de todas ellas en la dirección horizontal será cero. Pero en la dirección vertical las fuerzas no se compensan: sobre la parte superior de los cuerpos actúa una fuerza neta hacia abajo, mientras que sobre la parte inferior, una fuerza neta hacia arriba....