PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA
Páginas: 13 (3078 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2013
PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA
Habrás oído muchas veces que la presión puede matar a un submarinista o romper un submarino, pero ¿por qué ocurre esto?. Cuando un cuerpo se encuentra en el interior de un fluido (sea este líquido o gas) experimenta fuerzas en toda su superficie, estas fuerzas son siempre perpendiculares a la superficie del cuerpo. Como sobre el cuerpo sumergido actúauna fuerza por superficie entonces está actuando una presión.
Esto lo puedes comprobar muy fácilmente si haces un agujero en una botella de plástico llena de agua, observarás que el chorro sale perpendicular a la superficie donde hiciste el agujero.
La presión en el interior de un fluido se denomina presión hidrostática y depende de la densidad del fluido y de la profundidad a la queestemos, esto se conoce como principio fundamental de la hidrostática y matemáticamente se expresa mediante la ecuación:
Esta expresión es muy importante pues permite calcular la presión dentro de un fluido si sabemos la densidad de éste (d) y la profundidad (h), la profundidad debe ir en unidades del sistema internacional, es decir, en metros y la densidad debe ir obligatoriamente en kg/m3, esfrecuente que te den la densidad en otras unidades típicas como g/mL, g/L, g/cm3 en estos casos antes de nada debes pasarla a kg/m3, la presión se obtendrá, por tanto, en unidades del S.I. (Pascales).
Como puedes observar la presión dentro de un mismo fluido sólo depende de la profundidad y no de la forma ni tamaño del recipiente y entonces habrá la misma presión a un metro de profundidad en unrío que a un metro de profundidad en un "vaso" de un metro lleno de agua aunque parezca extraño.
A ver si sabes en qué punto de los cuatro (A, B, C, D) hay más presión hidrostática
Haz agujeros a diferentes alturas de una botella de plástico y llénala de agua, observa la velocidad de cada chorro y da una explicación a lo que observas
LEY DE PASCAL
Aunque los dos sean fluidos hay unadiferencia importante entre los gases y los líquidos, mientras que los líquidos no se pueden comprimir en los gases sí es posible. Esto lo puedes comprobar fácilmente con una jeringuilla, llénala de aire, empuja el émbolo y veras cómo se comprime el aire que está en su interior, a continuación llénala de agua (sin que quede ninguna burbuja de aire) observarás que por mucho esfuerzo que hagas no haymanera de mover en émbolo, los líquidos son incompresibles.
Esta incompresibilidad de los líquidos tiene como consecuencia el principio de Pascal (s. XVII), que dice que si se hace presión en un punto de una masa de líquido esta presión se transmite a toda la masa del líquido.
Como puedesver en esta experiencia si se hace presión con la jeringuilla en un punto del líquido que contiene la esfera, esta presión se transmite y hace salir el líquido a presión por todos los orificios.
La aplicación mas importante de este principio es la prensa hidráulica, ésta consta de dos émbolos de diferente superficie unidos mediante un líquido, de tal manera que toda presión aplicada en uno deellos será transmitida al otro. Se utiliza para obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor.
La presión ejercida en el émbolo 1 se transmitirá al émbolo 2, así pues p1 = p2 y por tanto
que constituye la fórmula de la prensa hidráulica, siendo F y S fuerza y superficie respectivamente. Como S2 es grande, la fuerza obtenida en ese émbolo F2 también loserá.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Por experiencia sabemos que los cuerpos pesan menos cuando están sumergidos en un líquido, esto se debe a que el fluido (con los gases también ocurre) ejerce sobre el cuerpo una fuerza hacia arriba que llamamos empuje, esta fuerza hacia arriba puedes comprobarla con el siguiente dibujo
Sobre la...
Habrás oído muchas veces que la presión puede matar a un submarinista o romper un submarino, pero ¿por qué ocurre esto?. Cuando un cuerpo se encuentra en el interior de un fluido (sea este líquido o gas) experimenta fuerzas en toda su superficie, estas fuerzas son siempre perpendiculares a la superficie del cuerpo. Como sobre el cuerpo sumergido actúauna fuerza por superficie entonces está actuando una presión.
Esto lo puedes comprobar muy fácilmente si haces un agujero en una botella de plástico llena de agua, observarás que el chorro sale perpendicular a la superficie donde hiciste el agujero.
La presión en el interior de un fluido se denomina presión hidrostática y depende de la densidad del fluido y de la profundidad a la queestemos, esto se conoce como principio fundamental de la hidrostática y matemáticamente se expresa mediante la ecuación:
Esta expresión es muy importante pues permite calcular la presión dentro de un fluido si sabemos la densidad de éste (d) y la profundidad (h), la profundidad debe ir en unidades del sistema internacional, es decir, en metros y la densidad debe ir obligatoriamente en kg/m3, esfrecuente que te den la densidad en otras unidades típicas como g/mL, g/L, g/cm3 en estos casos antes de nada debes pasarla a kg/m3, la presión se obtendrá, por tanto, en unidades del S.I. (Pascales).
Como puedes observar la presión dentro de un mismo fluido sólo depende de la profundidad y no de la forma ni tamaño del recipiente y entonces habrá la misma presión a un metro de profundidad en unrío que a un metro de profundidad en un "vaso" de un metro lleno de agua aunque parezca extraño.
A ver si sabes en qué punto de los cuatro (A, B, C, D) hay más presión hidrostática
Haz agujeros a diferentes alturas de una botella de plástico y llénala de agua, observa la velocidad de cada chorro y da una explicación a lo que observas
LEY DE PASCAL
Aunque los dos sean fluidos hay unadiferencia importante entre los gases y los líquidos, mientras que los líquidos no se pueden comprimir en los gases sí es posible. Esto lo puedes comprobar fácilmente con una jeringuilla, llénala de aire, empuja el émbolo y veras cómo se comprime el aire que está en su interior, a continuación llénala de agua (sin que quede ninguna burbuja de aire) observarás que por mucho esfuerzo que hagas no haymanera de mover en émbolo, los líquidos son incompresibles.
Esta incompresibilidad de los líquidos tiene como consecuencia el principio de Pascal (s. XVII), que dice que si se hace presión en un punto de una masa de líquido esta presión se transmite a toda la masa del líquido.
Como puedesver en esta experiencia si se hace presión con la jeringuilla en un punto del líquido que contiene la esfera, esta presión se transmite y hace salir el líquido a presión por todos los orificios.
La aplicación mas importante de este principio es la prensa hidráulica, ésta consta de dos émbolos de diferente superficie unidos mediante un líquido, de tal manera que toda presión aplicada en uno deellos será transmitida al otro. Se utiliza para obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor.
La presión ejercida en el émbolo 1 se transmitirá al émbolo 2, así pues p1 = p2 y por tanto
que constituye la fórmula de la prensa hidráulica, siendo F y S fuerza y superficie respectivamente. Como S2 es grande, la fuerza obtenida en ese émbolo F2 también loserá.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Por experiencia sabemos que los cuerpos pesan menos cuando están sumergidos en un líquido, esto se debe a que el fluido (con los gases también ocurre) ejerce sobre el cuerpo una fuerza hacia arriba que llamamos empuje, esta fuerza hacia arriba puedes comprobarla con el siguiente dibujo
Sobre la...
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