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  • HIDROSTTICA

  • La hidrosttica es la rama de la mecnica de fluidos o de la hidrulica que estudia los fluidos en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posicin. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrosttica son el principio de Pascal y el principio de Arqumedes.

    HIDROSTTICA

  • Presin

  • Lo que ocurre es que a medida que uno se sumerge empieza a soportar el peso del agua que va quedando sobre uno, y eso constituye la idea de presin.

    La presin aumenta a medida que la profundidad aumenta.

    Veamos lo siguiente:

    A nivel de la superficie existe la presin atmosfrica P0 y a una profundidad h la presin es P.

    P0

    h

    P

    Sumergirse en una piscina o en el mar o en un lago puede ser entretenido, pero tambin puede ser una experiencia dolorosa e incmoda.

    Presin de un Lquido

  • Presin Absoluta

    Se conoce como presin absoluta a la presin real que se ejerce sobre un punto dado. El concepto est vinculado a la presin atmosfrica y la presin manomtrica. Presin Atmosfrica

    La presin atmosfrica es el peso ejercido por el aire en cualquier punto de la atmsfera (la capa de gases que rodea al planeta). Dicha presin vara en la Tierra de acuerdo a la altitud: a mayor altitud, menor presin atmosfrica.

    HIDROSTTICA

  • Cuando se mide la presin atmosfrica, se est midiendo la presin que ejerce el peso de una columna de aire sobre 1 [m2] de rea en la superficie terrestre.

    La presin atmosfrica en la superficie de la Tierra es:

    P = 101.325 [Pa]

    La presin atmosfrica se mide en atmsferas y mm Hg. 1 atm = 760 mm Hg 1 atm =101325 Pa.

    Presin Atmosfrica

  • Imaginndonos sumergidos en una piscina de aire vemos que la presin atmosfrica es mayor a nivel

    del mar (es decir cuando nos encontramos en el fondo de la piscina) y paulatinamente disminuye a

    medida que nos elevamos.

    Presin Atmosfrica

  • El pulmn es una estructura elstica que colapsara como un globo, soltando todo su aire a travs de la trquea, si no existieran fuerzas que lo mantienen distendido.

    Presin alveolar es la presin en el interior de los alveolos pulmonares.

    La presin atmosfrica es uno de los factores que permiten generar un equilibrio entre la presin alveolar (que tiende a distender el volumen pulmonar) y la tensin elstica de las paredes del pulmn (que tienden a colapsarlo)

    Presin Atmosfrica

  • Cuando la glotis est abierta y no hay aire movindose hacia dentro o fuera de los pulmones, las presiones en todas las partes del rbol respiratorio son exactamente iguales a la presin atmosfrica.

    A este estadio se lo llama reposo ventilatorio

    Para permitir el flujo de aire entre el interior pulmonar y el exterior se modifica la presin alveolar. En la inspiracin la presin alveolar resulta levemente inferior a la atmosfrica, lo que permite el ingreso del aire al interior de los pulmones durante 2 segundos.

    De manera inversa, en la espiracin la presin intrapulmonar es levemente superior a la externa, egresando de esta manera parte del aire residente en los pulmones, durante los 2 a 3 segundos que dura el proceso.

    Presin Atmosfrica

  • Presin Manomtrica

    La presin manomtrica, en cambio, es aquella que produce un medio distinto al de la presin atmosfrica (por ejemplo, la ejercida por el gas de un refresco o gaseosa sobre la botella).

    HIDROSTTICA

  • La materia existe en diferentes estados de agregacin: solido, liquido y gaseoso. Los lquidos y los gases tiene propiedades comunes tales como su capacidad para fluir y adoptar la forma de los recipientes que los contiene por eso se les denomina conjuntamente fluidos.

    Los lquidos son prcticamente incomprensibles (que su volumen no se modifica), el gas en cambio se expande y comprime fcilmente.

    HIDROSTTICA

  • Caractersticas de los lquidos Viscosidad-. Es una medida de la resistencia que opone un

    lquido a fluir. Tensin superficial-. Este fenmeno se presenta debido a

    la atraccin entre molculas de un lquido. Cohesin-. Es la fuerza que mantiene unidas a las

    molculas de una misma sustancia. Adherencia-. Es la fuerza de atraccin que se manifiesta

    entre las molculas de dos sustancias diferentes en contacto.

    Capilaridad-. Se presenta cuando existe contacto entre un lquido y una pared slida, especialmente si son tubos muy delgados llamados capilares.

    HIDROSTTICA

  • Presin o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar. Se trata de la presin que experimenta un elemento por el solo hecho de estar sumergido en un lquido.

    La presin hidrosttica (p) pude ser calculada a partir de la multiplicacin de la gravedad (g), la densidad (d) del lquido y la profundidad (h).

    En ecuacin : p = d x g x h.

    HIDROSTTICA

  • Principio de Pascal

    El incremento de presin aplicado a una superficie de un fluido incompresible, contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo.

    Blaise Pascal.

    HIDROSTTICA

  • La presin aplicada a un fluido encerrado es transmitida sin disminucin alguna a todos los puntos del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene.

    En la figura que se muestra un lquido confinado en un recipiente y en un

    costado hay un sistema similar al de una jeringa. Si empujamos el pistn

    con una fuerza F, ejerceremos una presin P sobre el lquido que est al

    interior del recipiente.

    Y esa presin se transmite a todos los puntos del fluido y tambin a las paredes del recipiente.

    F P

    P P

    P

    P

    P

    P

    P

    Principio de Pascal

  • El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuacin fundamental de la hidrosttica y del carcter altamente incompresible de los lquidos. En esta clase de fluidos la densidad prcticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuacin:

    Donde:

    = presin total a la profundidad

    = presin sobre la superficie libre del fluido.

    HIDROSTTICA

  • Es un dispositivo que se aprovecha del Principio de Pascal para su funcionamiento.

    La siguiente figura nos muestra un recipiente que contiene un lquido y en ambos extremos est cerrado por mbolos. Cada extremo tiene diferente rea. Si ejercemos una fuerza F1 en el mbolo ms pequeo, esa fuerza actuar sobre un rea A1 y se estar aplicando una presin P1 sobre el lquido. Esa presin se transmitir a travs del lquido y actuar como P2 - sobre el mbolo ms grande, de rea A2, y se traducir en la aplicacin de una fuerza F2.

    F1

    P1

    F2

    P2

    A1

    A2

    Prensa Hidrulica

  • HIDROSTTICA

  • Son prensas hidrulicas, o mquinas hidrulicas en general, algunos sistemas para elevar vehculos (gata hidrulica), frenos de vehculos, asientos de dentistas y otros.

    Prensa hecha con jeringas

    Gata hidrulica

    Silla de dentista

    Ejemplos de Prensas Hidrulicas

    Retroexcavadora

  • Principio de Arqumedes

    Afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido esttico ser empujado con una fuerza igual al peso del volumen del lquido desplazado por dicho objeto. De este modo cuando un cuerpo est sumergido en el fluido se genera un empuje hidrosttico resultante de las presiones sobre la superficie del cuerpo que acta siempre hacia arriba a travs del centro de gravedad del cuerpo y de valor igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons.

    HIDROSTTICA

  • Se describe como:

    HIDROSTTICA

    Principio de Arqumedes El principio de Arqumedes afirma que todo cuerpo slido sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desalojado. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, ste flotar y estar sumergido slo parcialmente.

  • (1) El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada. (2) Si un bloque de madera est completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua). Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente -desplazando as menos agua- hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.

    HIDROSTTICA

  • El sndrome de descompresin

    Trmino empleado para denominar a la enfermedad aguda conocida en medicina como embolia gaseosa producida por una disminucin brusca de la presin atmosfrica. Esta enfermedad se caracteriza por la aparicin de pequeas burbujas e inflamacin a nivel subcutneo, pero el sntoma inequvoco es la aparicin de un fortsimo dolor, que afecta a diversas partes del cuerpo. Ciertas regiones corporales pueden sufrir parlisis transitoria y en ocasiones se producen lesiones permanentes e incluso la muerte.

    Este sndrome de descompresin tambin es conocido como "enfermedad de los buzos" o "mal de presin".

    HIDROSTTICA

  • El mal agudo de montaa (MAM) Llamado coloquialmente mal de altura, mal de soroche, es la falta de adaptacin del organismo a la hipoxia de la altitud. La gravedad del trastorno est en relacin directa con la velocidad de ascenso y la altitud alcanzada. De manera inversa estos sntomas