HIDROSTATICA - FISICA

Se acostumbra a clasificar la materia, en sólidos y fluidos. Un fluido, es una sustancia que puede fluir, incluye a los líquidos y los gases. Aun la distinción entre un líquido y un gas no es tajante, en virtud de que, cambiando en forma adecuada la presión y la temperatura resulta posible transformar un líquido en un gas o viceversa; durante el proceso de la densidad, la viscosidad y otras propiedades cambian de manera continua. Consideramos un fluido como un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipiente. Existe una rama de la física que estudia los fluidos, esta es llamada mecánica de fluido, que a su vez tiene dos sub-ramas que son la hidrostática, que se enfoca en los fluidos en reposo, y la hidrodinámica que se enfoca en los fluidos en movimiento.

En este trabajo, describimos brevemente la hidrostática, la presión y los tipos existentes, los líquidos y su variabilidad de forma y características, los fluidos y sus dos tipos laminar y turbulento, el número de Reynolds y por último los principios de Pascal, Arquímedes y Bernoulli.

HIDROSTATICA

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:

P= P_o+ ρgy

Siendo:

P: presión

Po: presión superficial

ρ: densidad del fluido

g: intensidad gravitatoria de la Tierra

y: altura neta

PRESION

La presión (símbolo P) es una magnitud física que mide como la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie (esa magnitud es escalar), y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.

TIPOS DE PRESION

Podemos encontrar diferentes tipos de presión como lo son:

Presión hidrostática:

PH=PE.H

La presión hidrostática es aquella que origina todos los puntos del líquido y del recipiente que lo contiene su sistema de medición es: PE= peso específico y H= altura.

Un ejemplo de la presión hidrostática es cuando sumergimos al agua una pelota de goma o algún objeto ligero, la fuerza del agua lo empujara hacia arriba ya que la pelota tiene menor densidad, o sea menor peso, pero para que mayor sea la presión hidrostática sobre cualquier objeto debe tener mayor cantidad de líquido que peso.

Presión atmosférica:

Atmosfera = 760mm de hg= 1.013x 105 n/m2= 1.013x10pa5=1,033kg/m2es el aire de la atmosfera que ejerce una presión sobre los objetos o cuerpos físicos que están en contacto con él.

Su sistema de medición es: m=metros, n=newton, p=pascal, kg=kilogramos, cm=centímetros, mm=milímetros

Un ejemplo de la presión atmosférica es cuando tenemos un vaso con agua y no lo llenamos lo que sobra o sea la superficie vendría siendo la presión atmosférica.

Presión manométrica:

Presión manométrica = presión absoluta - presión atmosférica. Para calcular la presión manométrica que hay bajo una columna de fluido, la fórmula es:

Presión manométrica = G•P•H

Donde “G" es la aceleración de gravedad, “P” la densidad del fluido, y "H" la altura de la columna de fluido. Si se quiere obtener la presión absoluta bajo esa columna le debes sumar a la formula anterior la presión atmosférica es la que soporta un líquido contenido en un recipiente abierto que está en todo volumen del líquido.

La lata de algún refresco cuando la abrimos es un ejemplo de presión manométrica y otro ejemplo donde se encuentra el manómetro el instrumento con el que se mide esta presión es la olla de presión, es el tipo reloj que tiene.

Presión absoluta:

Presión absoluta= presión manométrica + presión atmosférica

Es la que soporta a un fluido encerrado a un líquido

Presión:

La presión es la relación entre la magnitud entre la fuerza aplicando y el área que se relaciona y actúa, la presión es la magnitud de la fuerza proporcional, sobre la que actúa dicha magnitud de la fuerza.

P=F/A

Dónde:

P= Presión, F= Magnitud de la fuerza perpendicular da resultado en n=newton, A= Área superior sobre la que se actúa la fuerza da resultado en m2= metros cuadrados.

LIQUIDOS

El líquido es un estado de la materia, por el cual sus moléculas se adaptan al receptáculo que las contiene, están cerca unas de otras, con algunos huecos que permiten su fluidez, ejerciendo entre ellas mutuamente fuerzas de cohesión, y tienen tendencia a nivelarse. Se hallan en estado líquido el agua, el vino, el vinagre, ENTRE OTROS. Los líquidos junto a los gases, conforman los fluidos. Es un estado intermedio de agregación entre los gases y los sólidos.

Los líquidos se diferencian de los sólidos por su fluidez, pues al ser sometidos a una fuerza las moléculas de los líquidos pueden deslizarse.

La variabilidad de forma y características muy particulares que son:

1) Cohesión: fuerza de atracción entre moléculas iguales.

2) Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes.

3) Viscosidad: resistencia que manifiesta un líquido a fluir.

4) Tensión Superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido, por medio de la cual la capa exterior del líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie.

5) Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión.

FLUIDOS

Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable). Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas

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