Principio Arquímedes

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA
SEDE VIÑA DEL MAR, JOSE MIGUEL CARRERA

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6 MECANICA DE FLUIDOS
6.1 Estática de fluidos:
La materia fundamentalmente se divide en sólidos y fluidos, y esta última en gases y líquidos.
Un fluido es parte de un estado de la materia la cual no tiene un volumen definido, sino que adapta
la forma del recipiente que lo contiene a diferencia de lossólidos, los cuales tienen forma y
volumen definido. Los fluidos tienen la capacidad de fluir, es decir, puede ser trasvasada de un
recipiente a otro. Dentro de la clasificación de fluidos, los líquidos y gases presentan propiedades
diferentes. Ambos tipos de fluidos, tienen la propiedad de no tener forma propia y que estos fluyen
al aplicarles fuerzas externas. La diferencia está en la llamadacompresibilidad. Para el caso de los
gases estos pueden ser comprimidos reduciendo su volumen. Por lo tanto:
•
•

Los gases son compresibles,
Los líquidos son prácticamente incompresibles.

Otra característica entre los sólidos y los fluidos es que los primeros se resisten a los agentes
externos a cambiar su forma, en cambio los fluidos prácticamente no se resisten a dichos agentes.
Lasfuerzas sobre los fluidos se dividen en internas y externas. Las primeras son fuerzas
relacionadas con la presión, que son una consecuencia natural de la fluidez, o sea de la propiedad
que tienen los fluidos a ponerse en movimiento bajo la acción de cualquier fuerza. Dentro de las
fuerzas internas también están las debidas a la viscosidad, o sea la resistencia que presentan los
fluidos aponerse en movimiento provocado por la fricción que hay entre las diferentes capas de
fluido. Los llamados fluidos ideales presentan una viscosidad despreciable a diferencia de los
viscosos, los cuales presentan una viscosidad no nula. En la segunda categoría de las fuerzas, las
llamadas externas, son fuerzas que al igual que en los sólidos actúan sobre el volumen. De ellas,
la más común eimportante es el peso del fluido.
LA ESTATICA DE FLUIDOS
La estática de fluidos estudia el equilibrio de gases y líquidos, es decir, fluidos en reposo. A partir
de los conceptos físicos tales como densidad, presión y altura, se obtiene una ecuación
fundamental de la hidrostática, de la cual el principio de Pascal y el de Arquímedes pueden
considerarse como consecuencias. El hecho de que los gases, adiferencia de los líquidos, puedan
comprimirse hace que el estudio de ambos tipos de fluidos tengan algunas características
diferentes. En la atmósfera se dan los fenómenos de presión y de empuje que pueden ser
estudiados por separado usando los principios de los gases en reposo.
El estudio de los fluidos en equilibrio constituye el objeto de la estática de fluidos, una parte de la
física quecomprende la hidrostática o estudio de los líquidos en equilibrio, y la aerostática o
estudio de los gases en equilibrio y en particular del aire.
Cantidades Físicas:
Densidad:
La materia, en general, difiere en su masa y volumen. Estas dos cantidades varían de un cuerpo a
otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen,
mayor es la masa delcuerpo considerado. No obstante, existe algo característico del tipo de
materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos cuerpos de sustancias
diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa.
Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente proporcional, la
relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Estaconstante de proporcionalidad

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se representa por la letra griega ρ y se define como el cuociente entre su masa
es decir:

ρ=

m y volumen V ,

m
,
V

(6.1)

La densidad ρ de una sustancia dada representa la masa que le corresponde a un volumen unidad

[

3

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de dicha sustancia. Su...