Hidrostatica Upn

HIDROSTATICA
INTRODUCCION
En el presente capitulo nos abocamos al estudio
de las propiedades de los fluidos (líquidos y
gases) en reposo y en movimiento.
Describiremos la densidad y la presión de los
fluidos que nos llevan a la noción de
flotabilidad. Dado que el movimiento interno de
los fluidos es muy complicado, nos limitaremos
a las consecuencias de la conservación de masa
y energíapara fluidos en movimiento.
1. FLUIDOS
Se denominan fluidos a aquellas sustancias
entre cuyas moléculas las fuerzas de cohesión
intermolecular son muy débiles o no existen, por
lo cual dichas moléculas se pueden deslizar unas
sobre otras y desplazarse con relativa
independencia como en el caso de los líquidos o
moverse a grandes velocidades generando
fuerzas de repulsión entre moléculascomo en el
caso de los gases. A diferencia de los sólidos, los
fluidos no son capaces de sostener esfuerzos
cortantes de allí que no ofrecen resistencia a los
cambios de forma y suelen gotear o escurrirse a
través de orificios o conductos; en particular los
gases se filtran por pequeños poros o se difunden
en los sólidos.
Como el fluido es completamente deformable,
toma la forma de surecipiente. Este ejerce una
fuerza sobre él, que debe ser normal a la
superficie, porque cualquier componente
tangencial ejercería una fuerza cortante sobre el
fluido y este respondería deformándose hasta
que desapareciera la fuerza de corte. Los
líquidos presentan superficie "libre" (en contacto
con la atmósfera) gracias a la cohesión
intermolecular y el peso del líquido en tanto que
losgases ocupan todo el volumen del recipiente
que los contiene.
La mecánica de los fluidos comprende la
Hidrostática o estudio de las propiedades
mecánicas de los fluidos en reposo y la

Hidrodinámica, el estudio de los líquidos en
movimiento. Una parte de la hidrodinámica que
estudia el aire en movimiento se llama
aerodinámica.
2. FLUIDOS EN EQUILIBRIO
La condición necesaria para que unfluido se
encuentre en equilibrio es que sus fronteras solo
experimenten fuerzas normales. Es decir un fluido
en equilibrio se encuentra bajo la acción de
tensiones normales únicamente.
Cualquier
esfuerzo cortante o tangencial producirá el
deslizamiento del fluido sobre sus fronteras y éste
entonces, fluirá.

Fig.1. fuerzas sobre la superficie de un líquido.
3. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSDebido a sus propiedades especiales los fluidos se
estudian
en
términos
de
densidad,
compresibilidad, presión y volumen en lugar de
fuerzas y dimensiones lineales como se
acostumbra en el estudio de cuerpos rígidos o
partículas.
Compresibilidad. Un líquido perfecto es
incompresible, pero un líquido real si es
compresible pero en un grado muy pequeño en
comparación con los gases quesi son muy
compresibles.
Densidad (ρ): es la masa por cada unidad de
volumen de una sustancia. En S.I., se expresa en
kg/m3



dm
dV

(1)

___________________________________________________________________
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS – CAJAMARCA

1

La densidad es constante en todo el volumen de
una sustancia incompresible, lo cual es
aproximadamente cierto en los líquidos bajociertas condiciones restringidas. En cambio la
densidad disminuye con la altura en la atmósfera
que es un buen ejemplo de fluido compresible.
Sin embargo en una región donde hay pequeñas
variaciones de altura la densidad puede
considerarse constante en dicha región.

Hierro
Oro

19,3

Plata

10,5

Platino

21,4

Plomo

11,3

Agua (4 ºC)

1,0

Agua de mar

Pesoespecífico (γ), es el peso de cada unidad
de volumen de la sustancia, se expresa en N/m3

7,8

1,025

Alcohol Etílico 0,81

dP (dm) g


 g
dV
dV

(2)
Benceno

0,90

Se denomina densidad relativa (ρr) o gravedad
específica a la densidad de un cuerpo comparado
con la densidad de otro (generalmente el agua)

Glicerina

1,26

Mercurio

13,6

densidad del cuerpo
r ...