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MECANICA DE FLUIDOS

Hidromecánica: Es la rama de la mecánica que estudia los fluidos (líquidos y gases), así como las fuerzas que los provocan.
La mecánica de los fluidos se divide en tres ramas: hidrostática, hidrodinámica y neumática.
Hidrostática: Estudia los fluidos considerados en reposo.
Hidrodinámica: Estudia los fluidos considerados en movimiento.
Neumática: Particulariza lahidrostática e hidrodinámica al estudio de los gases.
Fluido: Todo cuerpo que puede desplazarse fácilmente cambiando de forma (incluye tanto líquidos como gases).

CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS
Densidad (p): es la relación que hay entre la masa por unidad de volumen. P= m/v
Masa= m volumen= v p= densidad
Unidades de la densidad en el sistema M.K.S.
= Kg/m3
Unidades de la densidaden el sistema c.g.s.
= gr/cm3

Peso específico (Pe)
Es el peso por unidad de volumen (Pe).
Pe = P/V = m.g/V = p.g

Densidad específica o relativa (Pe)
Es el cociente entre la densidad de una sustancia (Ps), y la otra tomada como referencia o la del agua (Pagua) y se expresa con la siguiente relación.
Pe = Ps / P agua
PRESION: Es la fuerza ejercida perpendicularmente por unidad de área(presión sólidos).



La fuerza ejercida sobre un sólido, actúa sobre un solo punto del cuerpo. Para los fluidos es imposible que esto suceda, porque solo se puede aplicar una fuerza en un fluido por medio de una superficie.
La presión es mayor cuando el área sobre la cual actúa la fuerza es menor.
Ejemplo:

PRESION HIDROSTATICA: PH (presión líquidos). Es la presión que ejerce un fluido enreposo sobre un cuerpo que está sumergido en el líquido.
Su fórmula es: PH = p.q.h
PH= presión hidrostática
P= Densidad líquido
Altura líquido= h
Gravedad= g
Si el cuerpo se encuentra a una mayor profundidad, la presión va a ser mucho mayor (la profundidad atmosférica depende de la profundidad).
PRESION ATMOSFERICA (Patm): Es la presión producida por las capas de aire de la atmosférica, setoma como referencia el nivel del mar.
1atm= 101325 Pa
PRESION ABSOLUTA O PRESION REAL (Pa): Es la suma de la presión hidrostática (inferior) y la presión atmosférica exterior.
Pa = Patm + PH

PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTATICA


Si consideramos dos puntos 1 y 2 cuyas profundidades son h1 y h2, entonces la diferencia de presión es:

VASOS COMUNICANTES:Conjunto de recipientes comunicados por su parte inferior, contienen el mismo líquido. Cuando el líquido está en reposo alcanza el mismo nivel en todos los recipientes, no influye la forma ni el volumen.
Este fenómeno se debe a que la presión atmosférica y la gravedad son constantes en cada recipiente.

PARADOJA HIDROSTATICA:
Los tres recipientes contienen agua hasta el mismo nivel. Todostienen la misma área en la base. Por lo tanto la presión en el fondo en igual para los tres recipientes.





EQUILIBRIO EN UN TUBO EN FORMA DE U


Las alturas de las ramas del tubo son diferentes debido a que los dos líquidos tienen diferente densidad (no se mezclan).


Ejemplo
Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2 kg apoyado por una de sus bases que tiene 3 cm deradio.
Necesitamos la fuerza que hace el cilindro sobre el apoyo, es decir, su peso P = m·g = 2 · 9,8 = 19,6 N
y también calculamos la superficie de apoyo que es un circulo de radio 0,03 m, por tanto S = 0,00283 m2
Metemos esto en la fórmula de la presión y:




Cálculo de presión
1.- Calcula la presión sobre cada una de las caras de un ladrillo sabiendo que elpeso total es de 20 newton y susdimensiones son 20cm, 10cm y 8 cm
Solución:
Área de la cara a:A = 20 . l0 = 200cm2 = 2 10-2 m2

P = F / S = 20 N = l.000 Pa2 /10-2m2

Área de la cara b:2
 A =20 . 8 = 160cm2 = 1.6*10-2m2
P = F/S = 20N/ 1.6*10-2m2 =1250 Pa
Área de la cara c:
 A = 10*8 = 80cm2 = 8*10-3m2
P = F / S = 20N / 8*10-3m2 = 2500 Pa
 
PRINCIPIO DE PASCAL

La variación de presión en un punto para líquidos...