Fluidos Hidrostática Pedagogía en Física

PROPIEDADES FÍSICAS QUE CARACTERIZAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS: VISCOSIDAD,TENSIÓN SUPERFICIAL,CAPILARIDAD, COHESIÓN, ADHESIÓN INCOMPRESIBILIDAD, DENSIDAD, PESO ESPECÍFICO, PRESION, PRESION HIDROSTÁSTICA, PRESION ATMOSFÉRICA, PRESIÓN ABSOLUTA, PRESION MANOMÉTRICA

Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas con otras cuando un líquido fluye. Por tal motivo la viscosidad se puede definir como un medida de la resistencia que opone un líquido a fluir. Si en un recipiente perforado en el centro se hacen fluir por separado miel, leche, agua y alcohol, observamos que cada líquido fluye con rapidez distinta; mientras más viscoso es un líquido mas tiempo tarda en fluir.

TENSIÓN SUPERFICIAL La tensión superficial hace que la superficie de un líquido se comporte como una finísima membrana elástica. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre las moléculas del líquido. Cuando se coloca un líquido en un recipiente, las moléculas interiores se atraen entre sí en todas direcciones por fuerzas iguales que se contrarrestan una con otras, pero las moléculas de la superficie libre de liquido sólo son atraídas por las inferiores y laterales mas cercanas.

La capilaridad se presenta cundo hay contacto entre un líquido y una pared sólida, especialmente si son tubos muy delgados ( casi el diámetro de un cabello) llamados capilares. Al introducir un tubo de diámetro muy pequeño en un recipiente con agua se observa que el líquido asciende por el tubo y alcanza una altura mayor que la de la superficie libre de liquido. La superficie del líquido contenido en el tubo no es plana, sino que forma un menisco cóncavo. Si se introduce un tubo capilar en un recipiente con mercurio, se observa que el líquido desciende debido a una depresión. En este caso se forma un menisco convexo.

COHESION Es la fuerza que mantiene unidas alas moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión, si se juntan dos gotas de agua forman una sola; lo mismo sucede con dos gotas de mercurio.

ADHERENCIA La adherencia es l a fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto. Comúnmente las sustancias líquidas se adhieren a los cuerpos sólidos. Al sacar una varilla de vidrio de un recipiente con agua está completamente mojada, esto significa que el agua se adhiere al vidrio. Pero si la varilla de vidrio se introduce en un recipiente con mercurio, al sacarla se observa completamente seca, lo cual indica que no hay adherencia entre el mercurio y el vidrio.

INCOMPRESIBILIDAD Los líquidos se consideran prácticamente incompresibles. Un li1quido no tiene forma definida, pero si volumen definido.

Gato hidráulico: funcionamiento y tipos El funcionamiento del gato hidráulico responde al principio de Pascal, que establece que la presión en un contenedor cerrado es siempre la misma en todos sus puntos. Se le da el nombre de gato “hidráulico” por la utilización de un líquido, generalmente un aceite, para ejercer presión sobre un cilindro que empujará a otro de diferente tamaño para lograr la elevación del brazo. Cuando el fluido, que en este caso en un aceite, es impulsado hacia un cilindro por acción de una bomba, se somete a una fuerza como la presión. Para ejercer la presión se “inyecta” aire al aceite para desplazarlo y el cilindro de menor tamaño empujará al de mayor tamaño. Así, la presión ejercida sobre el primero será igual en el segundo, con la diferencia de que el mayor tamaño de éste logrará un incremento de la fuerza para que el brazo lleve a cabo la elevación. Esta forma de trabajar del gato hidráulico es muy similar a la que tiene una jeringa que impulsa su contenido por acción de la presión a la que es sometido. La presión del aceite permite que el brazo del gato hidráulico se eleve a una determinada altura, esto permitirá maniobrar debajo del aparato o cuerpo que se quiera elevar.

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.