hidrostatica

Física 2
Facilitadora: Vianey De la paz

Unidad 2: propiedades mecánicas de la materia

2.2 HIDRÓSTATICA

La hidráulica es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos, analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor rendimiento de las aguas. La hidráulica se divide en dos partes: la hidrostática encargada de lo relacionado con loslíquidos en reposo (también aplica a gases); y la hidrodinámica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento.

¿Qué es un liquido?, ¿Por qué si se juntan dos gotas de agua forman una sola?, ¿Cómo explicas que un insecto pueda caminar sobre el agua?, ¿Cuál es la razón de que el mercurio no se adhiere a un tubo o una placa de vidrio?, ¿Qué fenómeno físico se presenta cuando el alcoholasciende por la mecha en una lámpara?, ¿Cómo es la viscosidad de un líquido que tarda poco en fluir, comparada con la de un líquido que tarda mucho en fluir?, ¿Puedes escribir un ejemplo de un liquido que fluya rápidamente y uno que lo haga lentamente?, ¿Cómo varia la presión a medida que aumenta el área sobre la cual actúa una fuerza constante?, ¿Qué origina la presión atmosférica?, ¿En dondeexiste mayor presión atmosférica si comparamos el puerto de Acapulco y la ciudad de México y cuál es la razón de esa diferencia?, ¿Por qué sientes mayor presión sobre tu cuerpo a medida que te sumerges más en la alberca?.

2.1.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS.

El término fluido se aplica a líquidos y gases porque tienen ambas propiedades comunes. No obstante, conviene recodar que un gas es muyligero ya que tiene una densidad muy baja, debido a la separación entre sus moléculas y, por tanto, puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incompresible. Los fluidos están constituidos por gran cantidad de moléculas, éstas se deslizan unas sobre otras en los líquidos, y el los gases se mueven sueltas, es decir las moléculas se encuentran separadas unas de otras.Esto explica el porqué los líquidos y gases no tienen forma definida, adoptando la del recipiente que la contiene. Finalmente, recordemos que un gas es expandible, por consiguiente su volumen no es constante, pues al pasarlo a un recipiente de mayor volumen inmediatamente ocupa todo el espacio libre. Un líquido, por su parte, no tiene forma definida, pero si volumen definido. Enseguida se explicanlas características de los fluidos:

A. Cohesión: Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de la cohesión, si dos gotas se juntan forman una sola; lo mismo sucede con dos gotas de mercurio.

B. Viscosidad: Es la medida de la resistencia de un líquido a fluir. Así también la viscosidad depende en gran medida de la temperatura. Si en un recipienteperforado en el centro se hace fluir por separado miel, leche, agua y alcohol podemos observar que cada liquido fluir con distinta rapidez; mientras más viscoso es un líquido, más tiempo tarda en fluir.
Uno de los métodos para cuantificar la viscosidad en forma práctica, es utilizar recipiente con una determinada capacidad con un orificio con un diámetro establecido convencionalmente. Al medir eltiempo que el líquido tarda en fluir se puede calcular la viscosidad, para ello se usan tablas que relacionan el tiempo de escurrimiento con la velocidad.
La unidad para medir la viscosidad es el poiseville o poise, que es la velocidad que tiene un fluido en movimiento rectilíneo uniforme en una superficie plana, al ser retardado por una fuerza de un newton por metro cuadrado.

1 poiseville=Ns/m2 (sistema MKS) 1 poiseville= 10 poise
1 poise= Ds/cm2 (sistema CGS)

C. Tensión superficial: La tensión superficial hace que la superficie de un líquido se comporte como una finísima membrana elástica. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre las moléculas del líquido. Cuando se coloca un líquido en un recipiente, las moléculas interiores se atraen entre sí en todas las...