FLUIDOS

FLUIDOS
1. FLUIDOS
2.
DENSIDAD
La cantidad que relaciona el peso de un cuerpo con su volumen se conoce como Peso Especifico.
El Peso Especifico D de un cuerpo se define como la relación de su peso W en volumen V. las unidades son el Newton por metro cúbico (N/m³) y la libra por pie cúbico (lb/ft³).
D= W/V
W=DV
3.
La densidad o masa especifica p de un cuerpo se define como la relaciónde su masa m con respecto a su volumen V.
P=m/V
M=p(V)
La relación entre pesos especifico y densidad se determina recordando que W=mg. Por consiguiente:
D=mg/V=pg
Ejemplo 15-1
4.
PRESION
La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie.
Cuando sobre una superficie plana de área Ase aplica una fuerza normal F de manera uniforme y perpendicularmente a la superficie, la presión P viene dada por:
Ejemplo 15-2
5. Presión de un fluido
La presión en un punto de un fluido en reposo es igual en todas las direcciones (principio de Pascal).
La presión en todos los puntos situados en un mismo plano horizontal en el seno de un fluido en reposo (y situado en un campo gravitatorioconstante) es la misma.
En un fluido en reposo la fuerza de contacto que ejerce en el interior del fluido una parte de este sobre la otra es normal a la superficie de contacto (Corolario: en un fluido en reposo la fuerza de contacto que ejerce el fluido sobre la superficie sólida que lo contiene es normal a ésta).
La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siemprehacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamás una tracción.
La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad no es constante. Si no hay accionesgravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.
En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial depresión o superficie isobárica.
6.
A partir del peso de una columna
W=DV=DAh
Donde D es la densidad de peso del fluido. La presión ( peso por unidad de área) a la profundidad de h esta dada por:
p=W/A=Dh
O bien, en términos de densidad,
p=Dh=pgh
Ejemplo 15-3
7. La presa hidráulica
La aplicación mas frecuente de la ley de Pascal es la presa hidráulica.
De acuerdo con el principio dePascal, una presión aplicada al liquido en la columna izquierda se transmitirá íntegramente al liquido de la columna de la derecha. Por lo tanto, si una fuerza de entrada F i actúa sobre un embolo de área A I causara una fuerza de salida F 0 que actúa en un embolo de área A 0 de modo que:
Presión de entra = presión de salida
F i /A i =F 0 /A 0
8. Principio de Arquímedes
La ventaja mecánica idealde tal dispositivo ala relación de la fuerza de salida con respecto la fuerza de entrada. Simbólicamente escribimos:
M I =F i /A i =F 0 /A 0
Una pequeña fuerza de entrada puede ser multiplicada pora producir una fuerza de salida mucho mayor utilizada simplemente en embolo de salida con una área mucho mayor que la del embolo de entrada. La fuerza de salida esta dada por:
F O =F i (A 0 /A i )
9.Si la fuerza F i recorre una distancia si mientras la fuerza de salida F o viaja una distancia so podemos decir:
Trabajo de entrada = trabajo de salida
F i s i = F 0 S 0
Esta relación conduce a otra presión útil para la ventaja mecánica ideal de una presa hidráulica:
M I = F O /F i = s i / S 0
Ejemplo15-6
10. Medición de la presión
Una presión externa aplicada a un fluido confinado se...