La Est Tica De Fluidos

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada
UNEFA-Núcleo Apure
León Franklin C.I. 21294831
Estática de los fluidos
La Estática de fluidos estudia los fluidos en equilibrio, aunque el reposo o el equilibrio es una propiedad microscópica. En realidad, las partículas individuales de un fluido se mueven de unamanera continua y desordenada en virtud de lo que en Física se denomina Agitación térmica, de acuerdo con la teoría cinética de la materia, pero a efectos mecánicos microscópicos, lo que haremos será ignorar esa agitación térmica.
Experimentalmente se observa que un fluido ejerce siempre sobre cualquier superficie con la que está en contacto, una fuerza normal a la misma. A esto le llamamospresión; Definimos la presión como la fuerza de compresión normal por unidad de área que actúa sobre una superficie sumergida en un fluido. La presión en un punto queda definida mediante el proceso de paso al límite cuando imaginamos el área sobre la que actúa el esfuerzo normal compresor cada vez más pequeña, pero conteniendo siempre al punto P.

La presión es una magnitud escalar a pesar de que lafuerza sea una magnitud vectorial. Sus unidades son el newton/metro cuadrado (N/m2), que recibe el nombre de pascal (Pa). La presión en un punto de un fluido en equilibrio es independiente de la orientación del elemento de superficie sobre el que se defina. La presión en un punto de un fluido en equilibrio es isotrópica y recibe el nombre de presión hidrostática; y también el de presión. La presióntoma un valor único en cada punto y variará, en general, de un punto a otro. Así pues, tenemos una distribución de presiones dada por una función escalar de punto p(x,y,z) que nos define un campo escalar de presión.

Todas la unidades básicas de Estática de Fluidos se relación a través del concepto de presión, es éste concepto es el que permite el estudio de los fluidos en reposo y obtener dosprincipios fundamentales como son el Principio de Arquímides y el Principio de Pascal.
Una columna de líquido de una altura determinada ejercerá una presión específica en el fondo de la columna y en las paredes laterales de la columna en la zona cercana al fondo. Para calcular dicha presión, sólo se tendrán en cuenta la altura de la columna, la densidad del fluido en el interior de la columna y laaceleración de la gravedad, pero no influirá la forma de la columna.
 
Si tenemos un líquido estático de densidad constante r, cualquier elemento dentro del mismo estará en equilibrio. Vamos a consideren un elemento de fluido con forma de disco de área horizontal A y altura dh. La masa de este elemento es:
 

 
Y su peso:

 

 
 
Las fuerzas que actúan sobre este elemento son perpendiculares a susuperficie en cada punto. En un plano horizontal la resultante de las fuerzas es cero, puesto que el elemento de fluido no se mueve:
 

 
Esto es, las fuerzas horizontales que actúan sobre el disco son debidas a la presión del líquido circundante sobre el elemento y, por simetría, la presión debe ser la misma en todas las direcciones contenidas en el plano horizontal.
 
Verticalmente, el elemento defluido también está en reposo, por lo que la resultante de las fuerzas debe ser también cero: 
 

 
En este caso, las fuerzas verticales no sólo son debidas a la presión que ejerce el líquido circundante sobre las caras del disco, sino que también está presente el peso del propio disco.
 
Supongamos que la presión ejercida sobre la cara inferior del disco es p y sobre la cara superior es p+dp. Laresultante de las fuerzas verticales es:
 

 

 
Operando la ecuación anterior, obtenemos la siguiente ecuación diferencial de primer orden:
 

 
El significado físico de esta ecuación es que la presión varía con la profundidad (o altura) dentro del líquido en función del peso específico del mismo (g = rg), el cual es constante en todo el fluido. Según ésto, la causa de esta variación es el peso...