principio de arquimedes

LA ESTÁTICA DE FLUIDOS

M. Carnero A.- UPAO

LA ESTÁTICA DE FLUIDOS
Se entiende por fluido un estado de la materia en el que la
forma de los cuerpos no es constante, sino que se adapta a la
del recipiente que los contiene
Los líquidos y los gases corresponden a dos tipos diferentes
de fluidos.

Los primeros tienen un volumen constante que no puede
modificarse apreciablemente porcompresión. Se dice por ello
que son fluidos incompresibles.
Los segundos no tienen un volumen propio, sino que ocupan el
del recipiente que los contiene; son fluidos compresibles
porque, a diferencia de los líquidos, sí pueden ser comprimidos.
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• Cuando se aplica una fuerza sobre un fluido, éste
disminuye de volumen. A esta propiedad se
denomina compresibilidadLíquido

Gas

Gas

Líquido

Los gases son fluidos muy
compresibles

Los líquidos son fluidos poco
compresibles

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LA DENSIDAD DE LOS CUERPOS
Para cualquier sustancia la masa y el volumen son
directamente proporcionales. Es precisamente la constante
de proporcionalidad la que se conoce por densidad y se
representa por la letra griega ρ

m
ρ=
V

La densidad ρde una sustancia es
la masa por unidad de volumen de
dicha sustancia.

Su unidad en el S.I. es kg/m3
peso específico representado por γ, se define como el
cociente entre el peso W de un cuerpo y su volumen:

W m.g
γ=
=
= ρ.g
V
V
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Densidad relativa
La densidad relativa de una sustancia es el cociente
entre su densidad y la de otra sustancia diferente que
setoma como referencia o patrón:

ρ
ρ =
ρ
r

H 2O

Para sustancias líquidas se suele tomar como
sustancia patrón el agua cuya densidad a 4 ºC es
igual a 1 000 kg/m3
la densidad relativa carece de unidades físicas.
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Sustancia Densidad
(g/cm3)

Sustancia Densidad
(g/cm3)

Acero

7,7-7,9

Oro

19,31

Aluminio

2,7

Plata

10,5

Cinc

7,15Platino

31,46

Cobre

8,93

Plomo

11,35

Cromo

7,15

Silicio

2,3

Estaño

7,29

Sodio

0,975

Hierro

7,88

Titanio

4,5

Magnesio

1,76

Vanadio

6,02

Níquel

8,9

Volframio

19,34

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Sustancia

Densidad
(g/cm3)

Sustancia

Densidad
(g/cm3)

Aceite

0,8-0,9

Bromo

3,12

Acido
sulfúrico

1,83Gasolina

0,68-0,72

Agua

1,0

Glicerina

1,26

Agua de
mar

1,01-1,03

Mercurio

13,60

Alcohol
etílico

0,79

Tolueno

0,866

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LA PRESIÓN
Cuando se ejerce una fuerza sobre un
cuerpo deformable, los efectos que
provoca dependen de cómo esta
repartida sobre la superficie del cuerpo.
Así, un golpe de martillo sobre un clavo
bien afilado haceque penetre mas en la
pared de lo que lo haría otro clavo sin

LA PRESIÓN
1 atm = 1,013 x 105 Pa.
1 bar = 105 Pa.
La presión representa la intensidad de la fuerza que se ejerce
sobre cada unidad de área de la superficie considerada.
La presión en los fluidos

La fuerza que ejerce un fluido en
equilibrio sobre un cuerpo sumergido
en cualquier punto es perpendicular a la
superficie delcuerpo.
La presión es una magnitud escalar
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LA ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

PARADOJA HIDROSTÁTICA
Si vamos a trabajar exclusivamente con un líquido, entonces hay una
superficie libre en la interfase líquido-gas. Para la mayoría de las
aplicaciones, la presión ejercida en la superficie es la presión atmosférica,
Po. Entonces la ecuación se escribe comosigue:

La presión en un líquido homogéneo, incompresible en reposo depende
de la profundidad en el fluido con relación a alguna referencia y no por
la forma del recipiente.
Lineas de Presión constante

p = po
h1

p = p1
p = p2
Para p2 = p = γh + po
Para p1 = p = γh1 + po
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CONDICIÓN HIDROSTÁTICA: FLUIDOS
COMPRESIBLES
Gases como el aire, el oxígeno y el...