Qué es la hidrostática?

1.1 ¿Qué es la hidrostática?

La hidrostática es una rama de la física que se encarga del estudio de los fluidos carentes de movimiento.

1.2 Propiedades de los fluidos.

Densidad: Es la masa contenida en una unidad de volumen de una sustancia (masa por unidad de volumen). Cuando se trata de una sustancia homogénea, la expresión para su cálculo es: (1)

Donde

: densidad de la sustancia, Kg/m3

m: masa de la sustancia, Kg

V: volumen de la sustancia, m3

En el caso de sustancias no homogéneas se usa las siguientes fórmulas:

Densidad en un punto: (2)

Densidad promedia: (3)

Las unidades en las cuales se suele expresar la densidad son: Kg/m3, Kg/dm3, gr/cm3 y lb/pie3

La densidad de una sustancia varía con la temperatura y la presión; al resolver cualquier problema debe considerarse la temperatura y la presión a la que se encuentra el fluido.

El agua posee una densidad absoluta a 4 º C y una atmósfera de presión igual a 999,997 Kg/m3 o 62,244 lb/pie3

Tabla 1. Variación de algunas propiedades físicas del agua con la temperatura.

Temperatura (ºC) Peso específico (KN/m3) Densidad (Kg/m3)

0 9,805 999,8

5 9,807 1.000

10 9,804 999,7

15 9,798 999,1

20 9,789 998,2

25 9,777 997,0

30 9,764 995,7

40 9,730 992,2

50 9,689 988,0

60 9,642 983,2

70 9,589 977,8

80 9,530 971,8

90 9,466 965,3

100 9,399 958,4

Nota: los valores se dan a presión atmosférica.

Por lo general, se suele conocer la gravedad específica del fluido, no su densidad absoluta. La gravedad específica se define como la relación entre el peso de una sustancia y el de un volumen igual de agua en condiciones estándar (4 º C, 1 atm). La gravedad específica se conoce también como densidad relativa o peso específico relativo, se representa con la letra "s"

(4)

Donde:

Wo: peso de un volumen igual al volumen de la sustancia de agua a 4 ºC y 1 atmósfera

: peso específico del agua a 4 º C y 1 atmósfera; = 9806,26 N/m3 = 62,244 lb/pie3

: densidad del agua a 4 º C y 1 atmósfera; = 999,997 Kg/m3 = 62,244 lb/pie3

Es importante señalar que la gravedad específica es adimensional.

Peso específico: Peso por unidad de volumen de una sustancia.

Cuando se trata de una sustancia homogénea, la expresión para su cálculo es: ; en el caso de sustancias no homogéneas se usa las siguientes fórmulas:

Peso específico en un punto: (5)

Peso específico promedia: (6)

Las unidades en las cuales se suele expresar son: N/m3, Kgf/m3, dina/cm3 y lbf/pie3

Viscosidad dinámica o absoluta o newtoniana o coeficiente de viscosidad ( ): Es la medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por

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