MECÁNICA DE FLUIDOS

ESTADOS DE LA MATERIA SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES FLUIDOS: ¿POR QUÉ?

forma y volumen propios ante la aplicación de una fuerza externa: SÓLIDOS: forma y volumen propios ante la aplicación de una fuerza externa: se mueven se deforman FLUIDOS: forma del recipiente que los contiene ante la aplicación de una presión externa: se mueve  FLUYE su superficie puede deformarse según cómo se aplica según cómo se aplica

VARIACIÓN CON LA PROFUNDIDAD ECUACIÓN DE CONTINUIDAD PRESIÓN FLUIDOS EN REPOSO VARIACIÓN CON LA PROFUNDIDAD MEDIDA MANÓMETRO DENSIDAD FLUJO ECUACIÓN DE CONTINUIDAD VISCOSIDAD

HIDROSTÁTICA

LA DENSIDAD Una de las propiedades físicas de la materia y que caracteriza a cada sustancia es la densidad, que es la masa que posee un cuerpo por unidad de volumen.

MATERIAL DENSIDAD ALUMINIO 2.7 COBRE 8.9 ACERO 7.8 ORO 19.3 PLATA 10.5 AGUA 1.0 AGUA DE MAR 1.03 GLICERINA 1.29 MERCURIO 13.6 AIRE 1.3 X 10-3 HELIO 0.18 X 10-3

PRESIÓN La relación entre la fuerza que se aplica perpendicularmente a una superficie y el área de la misma se conoce como presión (P), es decir, es la fuerza aplicada (F) por unidad de área (A)

P = F cos α / A Unidades: [P] = N / m2 (pascal) [P] = dinas / cm2 (baria) F cos α F cos α En el sistema cgs la presión se expresa en dinas

F PRESIÓN = A ¿CUÁNTO VALE EN CADA CASO? F 45º F F

VARIACIÓN de la PRESIÓN con la PROFUNDIDAD Presión a una profundidad h P = P0 + gh

P =  h g PRESIÓN HIDROSTÁTICA ¿CUÁNTO VALE LA PRESIÓN EN EL FONDO EN CADA CASO? 1 m 10 cm 2 m

PRINCIPIO de PASCAL

El anterior efecto se conoce como Principio de Pascal, formulado por el matemático francés Blaise Pascal, quien lo enuncio así: La presión que se ejerce en cualquier fluido confinado y en reposo, se transmite en todas las direcciones y con la misma intensidad. Este es ampliamente aplicado para la construcción de máquinas multiplicadoras de fuerza como el gato hidráulico, elevador de autos y silla de odontólogo.

PRINCIPIO de ARQUÍMEDES

Si alguna vez has intentado levantar a una persona en una piscina, que observas? Habrás notado que aparentemente pesa menos. Esto se debe a que el fluido, en este caso el agua, ejerce sobre el cuerpo una fuerza vertical hacia arriba llamada empuje. El matemático y físico griego Arquímedes propuso una relación entre el empuje y el peso del líquido desalojado por un cuerpo cuando este se halla parcial o totalmente sumergido en un fluido. El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

Matemáticamente el empuje E lo expresamos como: Densidad del fluido gravedad Volumen sumergido

es el peso de la masa de aire por unidad de superficie Presión atmosférica: es la que ejerce la atmósfera o aire sobre la Tierra es el peso de la masa de aire por unidad de superficie

Experiencia de Torricelli ¿Por qué el mercurio no descendió más?

Presión atmosférica normal: es equivalente a la ejercida por una columna de mercurio de 76 cm de altura a 0ºC y a nivel del mar a 45 º de latitud (eso implica g “normal”) Patm= Hg g h Hg = 13,6 g/cm3 . 980 cm/s2 . 76cm = = 1,01293 106 dina/cm2 = 101.293 N/m2 = 101.293 Pa = 1 atm

Manómetro de tubo abierto MEDICIÓN DE PRESIÓN Vacio Vacìo Patm Escala Presión P Presión P h h h Referencia Manómetro de tubo abierto P=Patm+.h Manómetro de tubo cerrado P=. h Barómetro de Fortín Patm=.h

La presión atmosférica ha sido determinada en más de un kilo por centímetro cuadrado de superficie pero, sin embargo, no lo notarnos (motivo por el cual, por miles de años, los hombres consideraron al aire sin peso). ¿Cómo es que los animales y las personas que están en la Tierra pueden soportar tamaña presión?