Hidrostatica

Nombre: Sandra Rayo Gómez
Fecha: 22/07/2013
Curso: 6 “D” Químico Biólogo
HIDROSTÁTICA
Definición._  Es una rama de la mecánica de fluidos que estudia los líquidos en estado de reposo; es decir; sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.
Propiedades de Fluidos
Presión
La presión (símbolo p)1 2 es una magnitud física que mide como la proyección de la fuerza endirección perpendicular por unidad de superficie (esa magnitud es escalar), y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea.
Unidades
En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.
En el Sistema Inglés la presión semide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.
La presión atmosférica media es de 101 325 pascales (101,3 kPa), a nivel del mar, donde 1 Atm = 1,01325 bar = 101325 Pa = 1,033kgf/cm² y 1 m.c.a = 9,81 kPa.

Unidades de presión y sus factores de conversión

 
Pascal
bar
N/mm²
kp/m²
kp/cm²atm
Torr
1 Pa (N/m²)=
1
10-may
10-jun
0,102
0,102×10-4
0,987×10-5
0,0075
1 bar (10N/cm²) =
105
1
0,1
10200
1,02
0,987
750
1 N/mm² =
106
10
1
1,02×105
10,2
9,87
7500
1 kp/m² =
9,81
9,81×10-5
9,81×10-6
1
10-abr
0,968×10-4
0,0736
1 kp/cm² =
9,81x104
0,981
0,0981
10000
1
0,968
736
1 atm (760 Torr) =
101325
1,01325
0,1013
10330
1,033
1
7601 Torr (mmHg) =
133,32
0,0013332
1,3332×10-4
13,6
1,36x10-3
1,32x10-3
1
EJEMPLOS
Una línea de tubería que transporta agua desde un lago a un contenedor, esto con su respectivo diferencial de presiones
Cuando te sumerges e una alberca sientes la presión del agua
El elevador hidráulico usa la presión hidrostática para producir un trabajo, al bombear agua
Densidad
En física y química,la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.
Unidades
Existen varias unidades de medida, siendo las más usadas las siguientes:
Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI):
kilogramo entre metro cúbico (kg/m3).gramo entre centímetro cúbico (g/cm3).
kilogramo entre litro (kg/L) o kilogramo entre decímetro cúbico. El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm3 = 1 g/cm3 = 1 g/mL).
gramo entre mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm3).
Para los gases suele usarse el gramo entre decímetro cúbico (g/dm3) o gramo por litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases ideales:Unidades usadas en el Sistema anglosajón de unidades:
onza entre pulgada cúbica (oz/in3)
libra entre pulgada cúbica (lb/in3)
libra entre pie cúbico (lb/ft3)
libra entre yarda cúbica (lb/yd3)
libra entre galón (lb/gal)
libra entre bushel americano (lb/bu)
slug entre pie cúbico.



EJEMPLOS
El empuje viene dado por E = dagua · Vsumergido · g   la densidad del agua se da por conocida(1000 kg/m3), nos queda calcular el volumen sumergido, en este caso es el de la bola. Utilizando el volumen de una esfera:           V = 4/3 p R3 = 4/3 p 0,053 = 5,236 · 10-4 m3    por tanto el empuje quedará:
E = dagua·Vsumergido·g  = 1000 · 5,236 · 10-4 · 9,8 = 5,131 N
Sobre la bola actúa el empuje hacia arriba y su propio peso hacia abajo, la fuerza resultante será la resta de ambas. El empujeya lo tenemos, calculamos ahora el peso P = m · g, nos hace falta previamente la masa de la bola, ésta se calcula con su densidad y el volumen (la densidad del acero debe estar en S.I.).
dacero = 7,9 g/cm3 = 7900 kg/m3         m = dacero · V = 7900 · 5,234 · 10-4 = 4,135 kg
P = m · g = 4,135 · 9,8 = 40,52 N
Como vemos el peso es mucho mayor que el empuje, la fuerza resultante será P...