Hidroest Tica



Hidroestática

¿Qué es la hidroestática?
La hidrostática es una rama de la física que se encarga del estudio de los fluidos carentes de movimiento.
Propiedades de los fluidos.
Densidad: Es la masa contenida en una unidad de volumen de una sustancia (masa por unidad de volumen). Cuando se trata de una sustancia homogénea, la expresión para su cálculo es:  (1)
Donde
: densidad de lasustancia, Kg/m3
m: masa de la sustancia, Kg
V: volumen de la sustancia, m3
En el caso de sustancias no homogéneas se usa las siguientes fórmulas:
Densidad en un punto:  (2)
Densidad promedia:  (3)
Las unidades en las cuales se suele expresar la densidad son: Kg/m3, Kg/dm3, gr/cm3 y lb/pie3
La densidad de una sustancia varía con la temperatura y la presión; al resolver cualquier problema debeconsiderarse la temperatura y la presión a la que se encuentra el fluido.

El agua posee una densidad absoluta a 4 º C y una atmósfera de presión igual a 999,997 Kg/m3 o 62,244 lb/pie3
Variación de algunas propiedades físicas del agua con la temperatura.
Por lo general, se suele conocer la gravedad específica del fluido, no su densidad absoluta. La gravedad específica se define como la relación entre elpeso de una sustancia y el de un volumen igual de agua en condiciones estándar (4 º C, 1 atm). La gravedad específica se conoce también como densidad relativa o peso específico relativo, se representa con la letra "s"
 (4)
Donde:
Wo: peso de un volumen igual al volumen de la sustancia de agua a 4 ºC y 1 atmósfera
: peso específico del agua a 4 º C y 1 atmósfera; = 9806,26 N/m3 = 62,244 lb/pie3
:densidad del agua a 4 º C y 1 atmósfera; = 999,997 Kg/m3 = 62,244 lb/pie3
Es importante señalar que la gravedad específica es adimensional.
Peso específico: Peso por unidad de volumen de una sustancia.
Cuando se trata de una sustancia homogénea, la expresión para su cálculo es: ; en el caso de sustancias no homogéneas se usa las siguientes fórmulas:
Peso específico en un punto:  (5)
Peso específicopromedia:  (6)
Las unidades en las cuales se suele expresar son: N/m3, Kgf/m3, dina/cm3 y lbf/pie3
Viscosidad dinámica o absoluta o newtoniana o coeficiente de viscosidad (): Es la medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por esfuerzos cortantes
 (7)
Donde:
: esfuerzo cortante aplicado, N/m2
: rapidez de deformación angular producida, Rad/s
Las unidades usuales son: N.s/m2(Pa.s),dina.s/cm2(poise), Kgm/m.s, lbf.s/pie2
Viscosidad cinemática o relativa (): Es la medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por esfuerzos cortantes.
 (8)
Unidades usuales: m2/s, cm2/s(stoke), pie2/s
Existen muchas más propiedades físicas como: volumen específico, presión de vapor, tensión superficial y el módulo

de elasticidad volumétrico las cuales se abordarán con mayor profundidad ensubproyectos ulteriores.

Presión hidrostática.
Presión en mecánica, es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.
La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un Newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). Laatmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio o 14,70 lbf/pulg2 (denominada psi).
 (9)

Donde:
P: presión ejercida sobre la superficie, N/m2
F: fuerza perpendicular a la superficie, N
A: área de la superficie donde se aplica la fuerza, m2
La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica local. Parapequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera. El tubo

contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica...