La hidrostática estudia los líquidos en reposo y sus principios también se aplican a los gases. De la hidrostática se derivan dos principios importantes: el principio de Pascal y el principio de Arquímedes. El principio de Pascal establece que la presión en un fluido incompresible se transmite en todas direcciones, mientras que el principio de Arquímedes establece que un cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje igual al peso del fluido desplazado.
2. hidrostática
• La hidrostática tiene como objetivo estudiar los líquidos en
reposo. Generalmente varios de sus principios también se
aplican a los gases. El término de fluido se aplica a líquidos y
gases porque ambos tienen propiedades comunes. No obstante
conviene recordar que un gas puede comprimirse con
facilidad, mientras un líquido es prácticamente incompresible.
• De la hidrostática se derivan dos principios muy importantes el
principio de pascal y el principio de Arquímedes
3. Presión en un fluido
La presión en un fluido es la presión termodinámica que interviene en
la ecuación constitutiva y en la ecuación de movimiento del fluido, en
algunos casos especiales esta presión coincide con la presión media o
incluso con la presión hidrostática:
• La presión media, o promedio de las presiones según diferentes
direcciones en un fluido, cuando el fluido está en reposo esta
presión media coincide con la presión hidrostática.
• La presión hidrostática es la parte de la presión debida al peso de
un fluido en reposo. En un fluido en reposo la única presión
existente es la presión hidrostática, en un fluido en movimiento
además puede aparecer una presión hidrodinámica adicional
relacionada con la velocidad del fluido. Es la presión que sufren los
cuerpos sumergidos en un líquido o fluido por el simple y sencillo
hecho de sumergirse dentro de este.
• La presión hidrodinámica es la presión termodinámica
dependiente de la dirección considerada alrededor de un punto que
dependerá además del peso del fluido, el estado de movimiento del
mismo.
4. Presión hidrostática
• Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobre el
fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de
cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada
presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza
perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del
objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las
caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las
presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las
superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido
en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo
5. Derivaciones de hidrostática
Principio de pascal Principio de Arquímedes
• El principio de Pascal es una ley enunciada por • El principio de Arquímedes establece
el físico y matemático francés Blaise Pascal que cualquier cuerpo sólido que se
(1623–1662) que se resume en la frase: «el
incremento de la presión aplicada a una encuentre sumergido total o
superficie de un fluido incompresible parcialmente (depositado) en un fluido
(generalmente se trata de un líquido será empujado en dirección ascendente
incompresible), contenido en un recipiente por una fuerza igual al peso del
indeformable, se transmite con el mismo valor
a cada una de las partes del mismo». volumen del líquido desplazado por el
• Es decir, que si se aplica presión a un liquido no cuerpo sólido. El objeto no
comprimible en un recipiente cerrado, ésta se necesariamente ha de estar
transmite con igual intensidad en todas completamente sumergido en dicho
direcciones y sentidos. Este tipo de fenómeno fluido, ya que si el empuje que recibe es
se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa
hidráulica o en el gato hidráulico; ambos mayor que el peso aparente del
dispositivos se basan en este principio. La objeto, éste flotará y estará sumergido
condición de que el recipiente sea sólo parcialmente.
indeformable es necesaria para que los
cambios en la presión no actúen deformando
las paredes del mismo en lugar de transmitirse
a todos los puntos del líquido.
8. Definición de choque
• El choque se define como la colisión entre dos o más cuerpos.
• Un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración
o desaceleración causada normalmente por un impacto, por
ejemplo, de una gota de agua, aunque también una explosión causa
choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca
un choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del
contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se
transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.
• Un choque suele medirse con un acelerómetro. Esto describe un choque
de pulso, como una parcela de aceleración en función del tiempo. La
aceleración se puede tomar en unidades de metro por segundo al
cuadrado. A menudo, por conveniencia, la magnitud de un choque se
mide como un múltiplo de la aceleración de la (gravedad), g, que tiene
un valor de 9,80665 m.s-2 a nivel del mar. Así, un choque de "20g" es
equivalente a aproximadamente 196 m/s2. Un choque puede ser
caracterizado por la aceleración máxima, la duración y la forma del
pulso de choque (la mitad seno, triangular, etc.)
9. Tipos de choque
• Choque elástico en física, se denomina choque elástico a una
colisión entre dos o más cuerpos en la que éstos no sufren
deformaciones permanentes durante el impacto. En una colisión
elástica se conservan tanto el momento lineal como la energía
cinética del sistema, y no hay intercambio de masa entre los
cuerpos, que se separan después del choque.
• Un choque inelástico es un tipo de choque en el que la energía
cinética no se conserva. Como consecuencia, los cuerpos que
colisionan pueden sufrir deformaciones y aumento de su
temperatura. En el caso ideal de un choque perfectamente inelástico
entre objetos macroscópicos, éstos permanecen unidos entre sí tras
la colisión. El marco de referencia del centro de masas permite
presentar una definición más precisa.
• Choque térmico es el rompimiento de algún material al sufrir un
cambio drástico de temperatura.
