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TRABAJO EXPERIMENTAL Nº4
CAPITULO; ESTÁTICA DE FLUIDOS
TEMA; PRINCIPIO DE PASCAL

1. OBJETIVOS

Aplicando este principio, determinar experimentalmente la densidad relativa de un líquido problema.

2. MARCO TEORICO

Uno de los estados en que se encuentra la materia con mayor abundancia es el líquido, que conjuntamente con los gases constituyen los fluidos. Los líquidos en general presentancaracterísticas macroscópicas comunes que los distinguen de los sólidos y de los gases. Así, bajo la acción de grandes presiones, experimenta pequeñísimas disminuciones de volumen, razón por la cual en la práctica se les considera incompresibles. Por tanto, podemos asegurar que mantiene su volumen constante, pero se adaptan a la forma del recipiente que los contiene y además, mantiene una superficiehorizontal cuando están en reposo, salvo cuando se encuentran en tubos de sección muy pequeña.
Los líquidos se distinguen unos de otros por algunas propiedades, tales como su densidad, sus temperaturas de ebullición y de solidificación y, especialmente por la mayor o menor facilidad de sus moléculas para deslizarse unas de otros, lo que se manifiesta como cierta resistencia a sus movimientosinternos. A esta característica se le denomina viscosidad.
Es necesario definir el concepto de densidad absoluta como la relación entre la masa de una sustancia y el volumen del mismo, para el SI de unidades, se tiene:



En cambio la densidad relativa está definido como la relación de la densidad absoluta de una sustancia y la densidad de una sustancia patrón, para el caso de los líquidos se compara conla densidad del agua, siendo:



Esta última ecuación, es una relación a dimensional.
La manera como una fuerza puede actuar sobre un sólido es distinta a como puede hacerlo sobre un líquido. Sobre el sólido, la fuerza se puede aplicar en un punto o un área muy pequeña y produce el efecto correspondiente, en tanto que el fluido (líquido o gas) para que se produzca el efecto deseado, es necesarioque el fluido este encerrado y la acción de la fuerza se ejerza mediante una superficie, es decir




2.1. Presión en el interior de un fluido

Todos los cuerpos situados en el interior de un fluido están sometidos a una presión cuyo valor varía, en general, de un punto a otro del fluido, en sentido vertical. Supongamos que en un fluido, cuya densidad es ρ tenemos dos puntos separados unadistancia vertical, o desnivel, h (Fig. 2) y sean las presiones del fluido en cada uno de ellos. Entonces la diferencia de presión entre ambos puntos está dada por la expresión:



Diferencia de presión = densidad * gravedad * desnivel
Es decir, que la diferencia de presión entre dos puntos en el interior de un fluido equilibrio, es proporcional a la distancia vertical o desnivel entre los puntos. Eltérmino ρ g h, se llama presión hidrostática, la cual se debe únicamente al peso del líquido.


2.2. Presión atmosférica
Sobre la superficie de la tierra se extiende una capa gaseosa, llamada atmósfera, que tiene una altura aproximada de unos 40 Km. La atmósfera es una mezcla de varios gases, denominada aire.
Esta masa gaseosa ejerce una presión sobre los cuerpos que se encuentran en su interior,llamada presión atmosférica. Los seres vivientes no nos percatamos de la existencia de esta presión porque siempre hemos estado sometidos a su acción.
Algunos valores de la presión atmosférica son:
1 atm = 101325 Pa ó
1 atm = 760 mm Hg
1 atm = 1.034
1 atm = 14.69

2.3. Principio de Pascal
Si se tiene un recipiente esférico con varios orificios, los mismos que se taponean, y contieneun liquido o un gas, y luego se presiona con un émbolo (Fig. 3), se consigue que salten los tapones de las paredes laterales y del fondo en el mismo instante, lo que indica que la presión es la misma en todas direcciones, fenómeno que no ocurre en los sólidos.
Este hecho constituye la base experimental del Principio de Pascal, que se enuncia así:

“Si se aplica una presión externa a un fluido...