Hidrostatica

HIDROSTATICA

FLUIDO
Se le llama fluido a toda sustancia que puede fluir. Los líquidos y gases son fluidos, porque sus moléculas presentan poca resistencia al movimiento relativo entre ellas. Las fuerzas de cohesión son pequeñas e incluso ínfimas. Los sólidos en cambio, se oponen con mucha resistencia a cambiar de forma. En la siguiente tabla, se hace una pequeña comparación entreestos estados de la materia:
ESTADO | FORMA | VOLUMEN | FUERZAS DE COHESION |
Sólido | Fija | Constante | Grandes |
Líquido | Variable | Constante | Pequeñas |
Gaseoso | Variable | Variable | Infimas |

Los gases tienden a ocupar todo el volumen posible, por ejemplo adoptan la forma del objeto que los encierra. Se pueden comprimir con facilidad.
Cada líquido toma la forma del tiestoque lo contiene. Son prácticamente incompresibles.
PROPIEDADES DE UN FLUIDO

DENSIDAD
La densidad de un fluido se define como el cuociente entre su masa y su volumen:D = La densidad es una magnitud escalar y en el Sistema Internacional se mide en [ kg / m 3 ] . También se usa la unidad [ g / cm 3 ] , o bien , [ g / ml ] que prácticamente son iguales. | 1 [ g / cm 3 ] = 1.000 [kg / m 3 ]La máxima densidad del agua se da a 4º C y es igual a 1 [ g / cm 3 ]. |

PRESION
Se define la presión sobre un fluido, como el cociente entre la magnitud de la fuerza normal aplicada sobre la superficie del fluido y su área. En la figura 1:
p = | fig. 1 |

La presión es una magnitud escalar y en el Sistema Internacional se mide en pascal [Pa]. Pero en lapráctica se usan otras unidades. En la tabla se dan algunos ejemplos con los factores de conversión:

Ejercicios
1. ¿Cuál es la presión ejercida por uno de ustedes sobre el suelo expresada en pascales, cuando están parados sobre un pie? ¿y sobre los dos?

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1atm = 760mm Hg = 101.293 Pa = 1012,93 mbar = 14,7 lb/plg2

PESO ESPECÍFICO:El peso específico de un fluido se define como el cuociente entre su peso y su volumen: = En el Sistema Internacional se mide en [ N / m 3 ]. La relación entre peso específico y densidad de un fluido es: | = D g Donde g es la constante de aceleración de gravedad en la superficie terrestre.g =9,8 [ m / s 2 ] ( valor promedio aproximado ) |

PRESION HIDROSTATICA:

Lapresión que ejerce un fluido, a una cierta profundidad de él, figura 2: fig. 2 | Se determina así:p = = Reemplazando:p = = Finalmente:p = g h Donde:h es la profundidad en el fluido p es la presión del fluido a una profundidad h es el peso del fluido sobre la superficie planaA es el área de la superficie planam es la masa de fluido sobre la superficie planag es laaceleración de gravedad es la densidad del fluido |

PRESION ATMOSFERICA
Nuestra atmósfera es un fluido, por lo tanto ejerce una presión sobre nosotros, que en la superficie terrestre es igual a:
p atm = 1 [ atm ]

= 760 [ mm Hg ] ( [ torr ] )

= 1.013 [ milibar ]

= 1,013 × 10 5 [ Pa ]
De esta forma, si queremos calcular la presión total a una cierta profundidad en unfluido, tenemos que considerar la presión atmosférica también.

VASOS COMUNICANTES
Se denominan vasos comunicantes, dos o más recipientes conectados entre sí. El líquido que contienen está en equilibrio, cuando la presión que ejerce en cada punto de una superficie horizontal es la misma. Esto quiere decir que el líquido está en equilibrio de vasos comunicantes, cuando en cada uno de ellosse alcanza el mismo nivel. En la figura 3, se ve claramente que usando el mismo fluido, la altura que se alcanza en cada vaso es la misma, independientemente del tamaño y forma de estos:
fig. 3
Esta ley no se aplica en los fenómenos de capilaridad ni en los casos de líquidos diferentes.

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Teorema fundamental de la hidrostática...