Este documento presenta conceptos básicos de mecánica de fluidos como hidrostática, densidad, presión hidrostática, presión atmosférica, principio de Pascal y principio de Arquímides. Explica cómo se transmite la presión en los fluidos y cómo algunos cuerpos flotan mientras que otros se hunden dependiendo de su densidad en relación con el fluido.
3. INTRODUCCIÓN
MECÁNICA DE FLUIDOS:
Se encarga del estudio del comportamiento de los
fluidos. Se denominan Fluidos a los estados de la
materia líquidos y gases. La mecánica de fluidos se
divide en:
HIDROSTÁTICA
HIDRODINÁMICA
HIDRÁULICA
NEUMÁTICA
10. Presión Hidrostática
Los fluidos ejercen fuerza sobre todos los objetos que
en el se sumergen y sobre las paredes del recipiente
que lo contiene.
CARACTERÍSTICAS:
En todo punto interior del fluido hay presión
hidrostática.
La presión hidrostática es directamente proporcional a
la profundidad.
La presión hidrostática es la misma en todos los
puntos.
12. Presión Atmosférica
Es una capa de aire que rodea la Tierra, por esto
ejerce una presión en todas las direcciones sobre
cualquier punto en su interior. Es variable de
acuerdo a la ubicación. Se mide con aparatos
llamados barómetros.
La densidad del aire es 1,2 kg/m³, entonces en el
volumen de 1m³ existe 1,2 kg. Esto quiere decir que
el aire tiene un peso de 12 N. Entonces a cada m³ se
ejerce una presión de 12 N a esta presión se
denomina atmosférica.
13. Presión absoluta
Si el valor de una presión se expresa
denominada como una diferencia entre
su valor real y el vacío absoluto, esta es
la presión absoluta.
P abs= P + P at
P abs= ρgh + P at
14. Presión manométrica
Determinada por instrumentos
denominados manómetros y su
valor es igual a la diferencia de la
presión absoluta y la presión
atmosférica del sitio.
16. PRINCIPIO DE
PASCAL
La ley o principio de Pascal
enuncia que la presión ejercida
por un fluido incompresible y
en equilibrio dentro de un
recipiente de paredes
indeformables, se transmite P= F/S
con igual intensidad en todas
las direcciones y en todos los
puntos del fluido.
Dejando en claro que los
líquidos transmiten la presión,
mas no la fuerza aplicada sobre
ellos.
18. Aplicación de la Prensa
Hidráulica
La prensa hidráulica constituye la aplicación
fundamental del principio de Pascal y también un
dispositivo que permite entender mejor su
significado.
Consiste, en esencia, en dos cilindros de diferente
sección comunicados entre sí, y cuyo interior está
completamente lleno de un líquido que puede ser
agua o aceite.
19. Dos émbolos de
secciones diferentes se
ajustan, respectivamente, en cada uno de los dos
cilindros, de modo que estén en contacto con el líquido.
Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce
una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido
en contacto con él se transmite íntegramente y de forma
casi instantánea a todo el resto del líquido.
Por el principio de Pascal esta presión será igual a la
presión p2 que ejerce el fluido en la sección S2, es decir:
21. PRINCIPIO DE
ARQUÍMIDES
En su postulado nos
dice, un cuerpo parcial
o totalmente sumergido
en un fluido, recibe de
este una fuerza hacia
arriba, que es igual al
peso del volumen
desalojado. Para esto se
debe comprender el
sentido en que se dirige
la fuerza:
22. El Empuje Hacia Arriba
Todo cuerpo
sumergido recibe una
fuerza de abajo hacia
arriba, esa fuerza se
llama empuje.
23. Volumen de Líquido
Desalojado
Todo cuerpo sumergido
totalmente desaloja un
volumen de líquidos
exactamente igual al suyo.
Claro está que si se los
sumerge solo en parte, el
volumen V´ de líquidos
desalojados sea igual al
volumen V´ de la parte
sumergida
