hidrostatica

Mecánica de Fluidos

Mecánica de Fluidos
Hidrostática
Índice
1

Introducción. ..........................................................................................................2

2

Concepto de Presión. ...........................................................................................3

3

Medidores de Presión:........................................................................................7
3.1

EJERCICIOS.......................................................................................................................................11

3.2

SOLUCIONES ................................................................................................................................... 16

4

Presión Hidrostática sobreSuperficies:...................................................21
4.1

Superficies Planas:................................................................................................. 21

4.2

Superficies Curvas:............................................................................................... 26

4.3EJERCICIOS..................................................................................................................................... 28

4.4

SOLUCIONES .................................................................................................................................. 30

5

Flotación: ............................................................................................................... 33

1
Universidad Alfonso X el SabioHidrostática
R. Atienza-F. Cabrerizo

Mecánica de Fluidos

1 Introducción.
Es la disciplina, dentro de la mecánica de fluidos, que estudia las leyes de
equilibrio de los fluidos cuando éstos se encuentran en reposo.
ü Básicamente, los fenómenos a tener en cuenta vienen dados por las
fuerzas de presión ejercidas por dichos fluidos sobre superficies
sólidas que los contienen o inmersas en ellas,incluyendo los fenómenos
del equilibrio de flotación de cuerpos sólidos sobre líquidos.
ü En este sentido, una de las principales características de los fluidos
que ha de tenerse en cuenta es la densidad (ρ). A continuación se dan
algunos valores característicos para diferentes sustancias a
temperatura ambiente:

Sustancia
Aceite
Ácido sulfúrico
Agua
Agua de mar
Alcohol etílico

2Universidad Alfonso X el Sabio

Densidad
(kg/m3)
800 – 900
1830
1000
1010 -1030
790

Sustancia
Bromo
Gasolina
Glicerina
Mercurio
Tolueno

Densidad
(kg/m3 )
3120
680 – 720
1260
13550
866

Hidrostática
R. Atienza-F. Cabrerizo

Mecánica de Fluidos

2 Concepto de Presión.
Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza
sobre una superficie y elárea de dicha superficie. Dicho concepto está
asociado al de tensión y sus unidades en el Sistema Internacional son
Newton/m2, o lo que es lo mismo Pascales (Pa).

r
F

Fn
P=
S

Fn
S

La fuerza que ejerce un fluido en reposo sobre un cuerpo sumergido en su
seno en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo. La presión
es una magnitud escalar y es una característicadel punto del fluido en
equilibrio, que dependerá únicamente de sus coordenadas.
ü Si consideramos un cuerpo sólido sumergido en un líquido contenido en
un recipiente, las fuerzas que ejerce el fluido en equilibrio sobre las
paredes del recipiente que lo contiene y sobre un cuerpo sumergido son
siempre perpendiculares a las superficies que corresponda y su
magnitud y el punto de aplicaciónde la resultante se calculan a partir
de las ecuaciones fundamentales de la estática de fluidos.

3
Universidad Alfonso X el Sabio

Hidrostática
R. Atienza-F. Cabrerizo

Mecánica de Fluidos
ü Consideremos una lámina plana de espesor dz sumergida en un fluido y
en equilibrio. Las fuerzas que aparecen sobre la placa en dirección
vertical son:

PS

z

(P+dP) S
W

o

La...