Hidrostatica

6)HIDROSTATICA:
La HIDROSTATICA es la rama de la física que se ocupa del estudio de los líquidos en reposo. El término es en si mismo elocuente, al referirse a la materia de estudio, expresando “HIDRO” (agua) y “STATICA” reposo o equilibrio.

6-1)CONCEPTO DE PRESION:
Los líquidos, a diferencia de los sólidos, no transmiten fuerzas, sino presiones. Si pretendo aplicar una fuerza a un sólido,simplemente la aplico, empujándolo o tirando de él o ejerciendo cualquier contacto mecánico con ese cuerpo, ya sea en forma directa o indirecta, tal como ya hemos visto en estática y en dinámica. En cambio, si tengo líquido en un recipiente (agua en un vaso), y deseo comunicarle alguna fuerza al agua, en forma directa, simplemente me mojo el dedo, sin conseguir otra cosa que eso o tal vez provocaralgunas salpicaduras. En la fig. Nº1 vemos la acción de una fuerza sobre un bloque sólido y a su derecha, un dedo mojándose y salpicando agua al pretender hacer lo mismo con un líquido.

En virtud de ello, advertimos que para poder comunicar alguna acción a un líquido, éste deberá estar encerrado en un recipiente cilíndrico, similar a una jeringa, en el cual podamos desplazar una de lassuperficies que hacen de tapa. Esto se denomina émbolo o pistón (Sí!, como el del motor de un auto).

La presión es, por lo visto, el cociente entre la fuerza ejercida sobre el émbolo (normalmente o perpendicularmente) y la superficie de dicho émbolo. La presión es una magnitud escalar, ya que como veremos más adelante (Principio de Pascal), cuando se ejerce presión, ella se detecta en todas lasdirecciones.

6-1.1)UNIDADES DE PRESION:
En este curso, hemos empleado para todas las magnitudes, las unidades del sistema M.K.S. En el caso de la presión, la unidad que resulta es:

[P] =

[ F] Newton = = Pascal = Pa [ S] m2

El Pascal, es la presión que se ejerce cuando sobre una superficie de 1 m2 actúa una fuerza de 1 Newton. Es evidente, que dicha unidad es a los fines prácticos, muy pocoútil, salvo que se empleen sus múltiplos. Por ejemplo para expresar la presión atmosférica normal, el informe meteorológico indica 1013 HectoPascales (1013 HPa = 101300 Pascales). Es por ello, y sin pretender apartarnos aquí del S.I.M.E.L.A. (Sistema Métrico Legal Argentino), que mencionamos las unidades de presión más frecuentes de encontrar en talleres, estaciones de servicio y en instrumentosque permiten medir presiones en diversos casos: a)

Kgf cm2

; b)

Libra (PSI) (POUNDS SQUARE INCHES) (Presión de neumápulgada 2
6

ticos); c)mm de Hg (presión sanguínea); Bar (1 Bar = 10 1

barias) (1 baria =

dina ; d)Atmósferas (1 atm = presión atmosférica normal). cm2

6-2)PRINCIPIO DE PASCAL:
Este principio, expresa que “Toda presión ejercida sobre un líquido contenido en unrecipiente, se transmite con igual intensidad a todos los puntos de dicho recipiente”. La figura siguiente, muestra la verificación experimental de este principio:

6-2.1)APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE PASCAL: PRENSA HIDRAULICA
La prensa hidráulica, es un dispositivo que permite, mediante el concurso de la presión, multiplicar la fuerza que se requiere en diversas operaciones industriales ytécnicas. Las vemos instaladas en las estaciones de servicios, para elevar los autos a los fines del lavado de chasis y el engrase.
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Las prensas hidráulicas, forman parte de los dispositivos extrusores que se emplean en la fabricación de caños de plomo, perfiles de aluminio (para ventanas, etc.), son los comandos oleodinámicos instalados en máquinas topadoras, camiones volqueteros, palasmecánicas y los encargados de mover los alerones en los aviones de gran porte.

EJEMPLOS: 1)En el laboratorio de Física, se construye una pequeña prensa hidráulica, empleando una jeringa de 1 ml de capacidad y otra de 20 ml, que miden 10 cm de largo y se conectan entre sí por medio de una manguerita. Calcular la relación de fuerzas que transmite dicha prensa. a)Cálculo de la superficie del...