Principio de pascal lab fis1102 fni

CAPÍTULO. ESTÁTICA DE FLUIDOS
TEMA. PRINCIPIO DE PASCAL

1. OBJETIVO

- Aplicando este principio, determinar experimentalmente la densidad relativa Pr(x) de un líquido problema.

2. MARCO TEÓRICO

Uno de los estados en que se encuentra la materia con mayor abundancia es el líquido, que conjuntamente con los gases constituyen los fluidos. Los líquidos en general presentancaracterísticas macroscópicas comunes que los distinguen de los sólidos y de los gases. Así, bajo la acción de grandes presiones, experimenta pequeñísimas disminuciones de volumen, razón por la cual en la práctica se les considera incomprensibles. Por tanto, podemos asegurar que mantiene su volumen constante, pero se adaptan a la forma del recipiente que los contiene y además, mantiene una superficie horizontalcuando están en reposo, salvo cuando se encuentran en tubos de sección muy pequeña.

Los líquidos se distinguen unos de otros por algunas propiedades, tales como su densidad, sus temperaturas de ebullición y dé solidificación y, especialmente por la mayor o menor facilidad de sus moléculas para deslizarse unas sobre otras, lo que se manifiesta como cierta resistencia a sus movimientos internos.A esta característica se le denomina viscosidad.

Es necesario, definir el concepto de densidad absoluta como la relación entre la masa de una sustancia y el volumen del mismo, para el SI de unidades, se tiene:

En cambio la densidad relativa esta definido como la relación de la densidad absoluta de una sustancia y la densidad de una sustancia patrón, para el caso de los líquidos se comparacon la densidad del agua, siendo:


Esta última ecuación, es una relación a dimensional.

La manera como una fuerza puede actuar sobre un sólido es distinta a como puede hacerlo sobre un líquido. Sobre el sólido, la fuerza se puede aplicar en un punto o un área muy pequeña y produce el efecto correspondiente, en tanto que en un fluido (líquido o gas) para que seproduzca el efecto deseado, es necesario que el fluido este encerrado y la acción de la fuerza se ejerza mediante una superficie, es decir:



Para el caso de un líquido contenido en una probeta graduada, la presión debida a la columna de líquido de densidad absoluta es igual a:

2.1. PRESIÓN EN EL INTERIOR DE UN FLUIDO.

Todos los cuerpos situados en el interior de un fluidoestán sometidos a una presión cuyo valor varía, en general, de un punto a otro del fluido, en sentido vertical. Supongamos que en un fluido, cuya densidad es p tenemos dos puntos separados una distancia vertical, o desnivel, h (Fig. 2) y sean PAY P8 las presiones del fluido en cada uno de ellos. Entonces la diferencia de presión entre ambos puntos está dada por la expresión:PA – PB = p g h [N/m2]

Diferencia de presión = densidad x gravedad x desnivel

Es decir, que la diferencia de presión entre dos puntos en el interior de un fluido en equilibrio, es proporcional a la distancia vertical o desnivel entre los puntos. El término,’ g h, se llama presión hidrostática, la cual se debe únicamente al peso del líquido.Fig. 2 Fig.3

2.2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA.

Sobre la superficie de la tierra se extiende una capa gaseosa, llamada atmósfera, que tiene una altura aproximada de unos 40 Km. La atmósfera es una mezcla de varios gases, denominada aire.

Esta masa gaseosa ejerce una presión sobre los cuerpos que se encuentran en su interior, llamada presión atmosférica. Los seres vivientes no nos percatamos dela existencia de esta presión porque siempre hemos estado sometidos a su acción.

Algunos Valores de ¡a presión atmosférica son:

1 atm = 101325 Pa ó N/m2 1 atm = 76O mmHg
1 atm = 1,034 Kgf /cm2 1 atm = 14,69 lbf /pulg2

2.3. PRINCIPIO DE PASCAL

Si un recipiente contiene un líquido o un gas y se presiona con un émbolo (Fig....