T02

Mecánica
de
Fluidos
y
Máquinas
Hidráulicas

Tema
02.
Está-ca
de
Fluidos


Severiano
F.
Pérez
Remesal

Carlos
Renedo
Estébanez

DPTO.
DE
INGENIERÍA
ELÉCTRICA
Y
ENERGÉTICA

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tema
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3.0


T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión
2.- Fuerza ejercida sobre una superficie plana
3.- Fuerza ejercida sobre una superficie curva
4.- Fuerzas sobre cuerpossumergidos (Principio de Arquímedes)
5.- Flotabilidad y estabilidad
6.- Traslación y rotación de masas líquidas

1.- Presión (I)
Presión, Pascal: (F / Superficie) [ Pa = Nw/m2 ]
•  En el interior de un fluido se transmite igual en todas las direcciones
•  Se ejerce perpendicularmente a las superficies que lo contienen

Tipos de Presión:
•  Atmosférica; patm (nivel del mar y 0ºC) = 1,013 bar
• Absoluta; pabs (>0)
•  Relativa; prel (si <0 P de vacío)

Vacío: P < Patm

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión (II)
Elevación: distancia vertical medida a partir de un nivel
de referencia
La diferencia de presión dentro de un fluido

La altura de presión, H: representa la altura del fluido
de γ que produce una P dada
En un fluido en reposo:

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión (III)Hidrostática: fluidos en reposo (v = 0)
Si está en reposo no se le aplica cortante (deslizaría)
Las tensiones son normales a la superficie
Elemento infinitesimal

Equilibrio de F:

Trigonometría:

La presión es la misma
en todas las direcciones

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión (IV)
Principio de Pascal
Si sobre la porción plana de la superficie libre de un líquido,
se ejerce una cierta presión, estase transmite integra y por
igual en todas direcciones

Si la presión aumenta en un punto (A) quedará incrementada en el mismo valor
en otro punto del líquido (B)
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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión (V)
Principio de Pascal
Multiplicador de fuerzas

La fuerza en punto dos F2 es F1 por la relación de superficies

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
1.- Presión (VI)
Un depósito cerrado con un manómetroacoplado contiene tres fluidos
diferentes. Determinar la diferencia de niveles en altura en la columna de
mercurio

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS

RECORDATORIO
Momento estático de una sección o momento de
primer orden
Momento de inercia de una sección o momento de
segundo orden
Teorema de Steiner o momentos de inercia de una
sección respecto a ejes paralelos contenidos en la
misma

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T2.-ESTATICA DE FLUIDOS

RECORDATORIO (I)
Momento estático de una sección o momento de primer orden

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS

RECORDATORIO (II)
Momento de inercia de una sección o momento de segundo orden

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS

RECORDATORIO (III)
Teorema de Steiner o momento de inercia entre ejes paralelos
El momento de inercia de una superficie respecto a un eje cualquiera contenido
en elplano de la superficie es igual al momento de inercia de la superficie respecto
a un eje paralelo que pase por el c.d.g. de la superficie más el producto del valor
de esta superficie por el cuadrado de la distancia.

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
5.- Esfuerzos sobre pared plana sumergida
SUPERFICIE PLANA SUMERGIDA

1.- Cálculo del módulo. Elegimos un elemento de superficie dw. Sobre dw actúa unafuerza dF de valor:
(momento estático de la sección)

El módulo de la fuerza es igual a la presión en el centro de gravedad por el valor de la superficie

Mecánica de fluidos; P. Fernández
Diez, http://libros.redsauce.net/

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
5.- Esfuerzos sobre pared plana sumergida
SUPERFICIE PLANA SUMERGIDA

2.- Cálculo del punto de aplicación de F (centro de presiones)
Para encontrar susituación, tomamos momentos respecto el punto O:

(momento de inercia de la sección respecto el eje yy´ (pasa por O perpendicular al plano del cuadro)

(T. Steiner)
Ig (momento de inercia de la sección respecto a un eje
perpendicular al plano del cuadro que pasa por su cdg)

Mecánica de fluidos; P. Fernández
Diez, http://libros.redsauce.net/

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T2.- ESTATICA DE FLUIDOS
5.- Esfuerzos sobre...