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ESTÁTICA DE FLUIDOS
 
• Fluidos: La mayor parte de la materia del universo está en forma de fluidos(liquido o gas). Un fluido es un medio material continuo con resistencia nula a esfuerzos de cizalladura, presentando solo esfuerzos normales a la superficie en todo punto. no obedecen la ley de Hooke.
 
Hay dos tipos: líquidos, que carecen de forma propia, pero sí poseen volumen propio y sonmuy poco compresibles, y gases, que carecen de forma y volumen propio, y son muy compresibles.
 
También se pueden dividir en perfectos o ideales, en los cuales los esfuerzos internos(entre capas) son perpendiculares a la superficie, y viscosos o reales, que presentan esfuerzos de cizalladura internos.
 
• Estática de fluidos: Estudia los fluidos en reposo y los objetos en el seno de dichosfluidos. En un fluido en reposo la fuerza que ejerce el fluido en cada punto y sobre cada elemento infinitesimal del mismo solo puede ser perpendicular a la superficie del elemento; si no fuera así la fuerza se podría descomponer en una fuerza perpendicular y otra tangencial que haría moverse el elemento, con lo que no estaría en reposo. A este esfuerzo o tensión se le llama presión.
 
La presiónejercida sobre un elemento infinitesimal del fluido en reposo con forma y posicón cualquiera es independiente de la orientación de la superfice. Vemos un ejemplo.
Si tenemos un elemento infinitesimal como el de la figura en reposo:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Ecuación fundamental de la estática de fluidos: Si un fluido está en reposo, lo está cada uno de sus elementos infinitesimales.Veamos que fuerzas actúan sobre ellos.
Su masa vale:
Como está en equilibrio la fuerza neta total es nula:
Esta es la Ley fundamental de la Estática de fluidos.
De esto se derivan unas conclusiones:
1)La presión disminuye con la altura, siendo esa disminución debida al peso de las capas de fluido que se han sobrepasado, por tanto ya no ejercen presión.
2)Veamos que pasa entre dos alturas z yz0
2.1) Para fluidos incompresibles (=cte), y suponiendo que g=cte
 
Si z0 es la superficie libre del liquido
p=p0+gh h=z0-z
 
Nos da la presión en un punto situado a una profundidad h respecto de z0, en el cual la presión es p0
2.2.)Para fluidos compresibles es necesario conocer (z) para poder integrar.
2.3)Para gases en recipientes (<<) las variaciones presión sondespreciables, y puede considerarse que la presión es la misma en todos los puntos del recipiente que contiene dicho gas.
 
• Consecuencias de la LFEF:
1)Todos los puntos del fluido en reposo que se encuentran a igual profundidad están sometidos a igual presión.
2)La presión aumenta con la profundidad.
3) El lugar geométrico de los puntos con igual presión son planos horizontales, sienod por ello planala superficie del liquido.
4)Aprovechando eso se puede medir la presión atmosférica:
 

 
 
 
 
5)Vasos comunicantes:
 
 
PA=PB=PC=PD=Patm
HA=HB=HC=HD
 
 
 
 
Si dos vasos comunicantes contienen distintos líquidos no miscibles
PA=PB (Están a la misma altura y pertenecen al mismo liquido)
 
 
 
 
 
 
6)Principio de Pascal: Si la presión en la superficie libre del liquidovaría en una cierta cantidad, la presión en cualquier punto interior también varia en la misma cantidad.
 
 
 
 
• Fenómenos de superficie en liquidos: Las moléculas cualquier materia ejercen unas sobre otras fuerzas intermoleculares, que dependen de la distancia(F=k*10-7). Hay una deteminada distancia r0 a la cual la fuerza es nula; a menor distancia la fuerza es repulsiva, y a mayor esatractiva, disminuyendo con la distancia. Debido a ello los sólidos y líquidos pueden soportar elevadas presiones, mientras que los gases no, pues para ellos r0 es muy pequeño.
 
A las fuerzas de atracción intermoleculares, entre moléculas del mismo cuerpo, se les llama fuerzas de cohesión, y a las fuerzas intermoleculares, entre moléculas de diversos cuerpos se les llama fuerzas de adhesión.
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