Hidraulica

Densidad y peso específico

Densidad

La densidad o densidad absoluta es la magnitud intensiva que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. En palabras mas claras es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (Kg. /m3), aunque frecuente se expresa en g/cm3 ya quese manejarían números muy grandes.

Su formula es:

(Ρ) densidad, (m) masa (V) volumen del cuerpo

Para dar entender mejor qué es la densidad, existe el ejemplo de un objeto pequeño y pesado, como un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano hecho de corcho

Densidad relativa

Es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; enconsecuencia, es una magnitud adimensional que no cuenta con unidades.

Su formula es:

(ρr) densidad relativa (ρ) densidad absoluta (ρ0) densidad de referencia

Densidad aparente

La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidadtotal del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.
En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

Densidad media y puntual

Para un sistema homogéneo, la fórmula masa/volumen puede aplicarse en cualquier región del sistema obteniendo siempre el mismo resultado.
Sin embargo, un sistema heterogéneo no presenta la misma densidad en partes diferentes. En estecaso, hay que medir la "densidad media", dividiendo la masa del objeto por su volumen o la "densidad puntual" que será distinta en cada punto, posición o porción infinitesimal) del sistema, y que vendrá definida por

Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos:

El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido
El picnómetro, es un aparatoque permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases picnómetro de gas.
La balanza de Mohr es una variante de balanza hidrostática que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.
1) 2) 3)

Peso específico

El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.
Se calcula dividiendo el peso de la sustancia entre el volumenque ésta ocupa. En el Sistema Técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico (kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).

presión

Es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficiesobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie.
Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme y perpendicularmente a la superficie, la presión P viene dada por:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se definecomo:

() vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión.

presión hidrostática

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes delrecipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:

() presión...