Hidrostatica

HIDROSTATICA

INTRODUCCION.

HIDROSTATICA ES LA PARTE DE LA FISICA QUE ESTUDIA A LOS FLUIDOS EN REPOSO.
Se llaman fluidos a los líquidos y gases, debido a que manifiestan propiedades comunes que los diferencian de los sólidos.
Por su aspecto exterior, mientras los sólidos tienen forma y volumen propios, los fluidos tienen la forma del recipiente que los contiene, además, los sólidos a losagentes que tienden a cambiar su forma, mientras que los fluidos prácticamente no resisten a dichos agentes.

Las fuerzas internas a las que se debe el comportamiento de los fluidos son de dos tipos:

- Las fuerzas relacionadas con la presión, que son consecuencia de la propiedad que tienen los fluidos de ponerse en movimiento bajo la acción de cualquier fuerza.
- Las fuerzas debidas a laviscosidad, o sea, la resistencia provocada por la fricción entre las diferentes capas de un fluido en movimiento.
Las fuerzas debidas a la presión tienen la propiedad de que para que un fluido esté en equilibrio, deben ser perpendiculares a la superficie del fluido, ya que si fueran tangenciales se produciría un movimiento.

LIQUIDOS Y GASES:

Diferencias entre líquidos y gases: Ambos tipos defluidos tienen en común que no tienen forma propia, y que fluyen cuando se les aplica fuerzas tangenciales, pero se diferencian en que una masa de líquido ocupa un volumen constante, independiente del recipiente que lo contenga, en cambio, una masa de gas no tiene volumen fijo, sino que adquiere el del recipiente que lo contenga.
Esta propiedad se llama compresibilidad, o sea, que los gases sepueden comprimir, o lo que es lo mismo, reducir su volumen.
Los gases son compresibles, mientras que los líquidos son casi incompresibles.

DENSIDAD:

En el estudio de los fluidos, interesa conocer sus propiedades en cada uno de sus puntos, por lo que conviene sustituir el concepto de masa por el de densidad o masa volumétrica del fluido en cada uno de sus puntos, la cual se define como:Densidad o masa volumétrica , es la relación que existe entre el volumen y la masa de un material.

Densidad, en kilogramos/metro cúbico (kg/m3)
m - masa del material considerado (kg)
V - Volumen de dicho material, en metros cúbicos (m3)

El valor de la densidad de cada sustancia, es independiente del lugar donde se mida, ya que tanto la masa como el volumen son también independientes dellugar.
















PRESION HIDROSTATICA.

La presión se define como:


En los fluidos es más conveniente utilizar el concepto de presión que el de fuerza, porque los fluidos no tienen forma propia, se considera que la fuerza está distribuida sobre la superficie, y también porque dichas fuerzas no se transmiten en la dirección que se aplican, ya que se transmiten en todasdirecciones, por lo que esta presión se llama hidrostática.

Todos los cuerpos situados en el interior de un fluido están sometidos a una presión cuyo valor varía, en general, de un punto a otro del fluido. Supongamos que en un fluido cuya densidad es d tenemos dos puntos separados una distancia vertical h y sean po y p las presiones del fluido en cada uno de ellos. Entonces la diferencia depresión entre ambos puntos será:

p - po = hdg
diferencia de presión = altura x densidad x g

Es decir que la diferencia de presión entre dos puntos de un fluido en equilibrio es proporcional a la distancia vertical o desnivel entre los puntos. El término hdg se llama presión hidrostática.

PRESION ATMOSFERICA.

Sobre la superficie de la tierra se extiende una capa gaseosa, llamadaatmósfera, que tiene una capa aproximada de 40 km. La atmósfera es una mezcla de varios gases, denominada aire, y que al nivel del mar tiene la siguiente composición: nitrógeno (78%). oxígeno (20%), argón (1%), anhídrido carbónico (0.03%), hidrógeno (0.001%) y trazas de otros gases como el neón, el helio, etc. Aunque en las proximidades de la superficie terrestre predominan el nitrógeno y el oxígeno, las...