Hidrostatica

Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola

HIDROSTÁTICA

4.DBH 1


1. CONCEPTO DE PRESIÓN• Magnitud escalar• Mide el efecto deformador de la fuerza

• A mayor presión mayor efecto deformador• Se mide en Pascales (Pa) en el S.I.• 1 Pa es N/m2

• Otras unidades 1 bar= 105 Pa4.DBH 2

𝑃= 𝐹𝑆


1. CONCEPTO DE PRESIÓN

4.DBH 3


1. CONCEPTO DE PRESIÓN

4.DBH 4


2. FUERZAS EN FLUIDOS• Fluido: – sustancias capaces de atravesar pequeños

orificios, – no tienen forma definida, – adoptan la forma del recipiente que los contiene

• Compresibilidad– Capacidad de disminuir el volumen ante la presión– Líquidos poco compresibles– Gases muy compresibles

4.DBH 5


2. FUERZAS EN FLUIDOS

4.DBH 6


2. FUERZAS EN FLUIDOS

• Un fluido ejerce fuerzas sobre:–Paredes de recipiente

que lo contiene–Cualquier objeto

sumergido en él

4.DBH 7


2. FUERZAS EN FLUIDOS• Dichas fuerzas:– Son causa de los choques de

moléculas del fluido con paredes del recipiente o con la superficie del cuerpo

– Actúan en todas las direcciones

– Son perpendiculares a las paredes del recipiente

– Aumentan con la profundidad

4.DBH 8


3. PRESIÓN EN FLUIDOS• Principio fundamental de la hidrostática de

fluidos:

• Depende solo de la profundidad y densidad del líquido no de la forma del recipiente

4.DBH 9


4. PRINCIPIO DE PASCAL• Basado en la incompresibilidad de líquidos• Propiedad que puede usarse para transmitir

presiones en ellos.• Si en un punto de un fluido se ejerce una

presión, ésta se transmite de forma instantánea y con igual intensidad y rapidez en todas direcciones.

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4. PRINCIPIO DE PASCAL

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4. PRINCIPIO DE PASCAL• La prensa hidráulica es una aplicación práctica

del principio de Pascal– F= fuerza– A= superficie, área

4.DBH 12

𝐹1𝐴1 = 𝐹2𝐴2


4. PRINCIPIO DE PASCAL. APLICACIONES

• Vasos comunicantes:– Nivel del líquido igual

a pesar de forma distinta del vaso

– Depósitos de agua para abastecimiento de poblaciones

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4. PRINCIPIO DE PASCAL. APLICACIONES

4.DBH 14


PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES• Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas),

experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.

• Si el cuerpo esta totalmente sumergido:Vliq = Vcuerpo

4.DBH 15

𝐸= 𝑊𝑙𝑖𝑞= 𝑚𝑙𝑖𝑞 𝑔= 𝑉𝑙𝑖𝑞𝑑𝑙𝑖𝑞 𝑔 = 𝑉𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 𝑑𝑙𝑖𝑞 𝑔


PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES• Si el cuerpo está parcialmente sumergido:

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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES• En un cuerpo totalmente sumergido en un fluido actuarán

dos fuerzas el peso y el empuje, pudiendo darse tres casos:– E < P. El cuerpo se hundirá.– E = P. El cuerpo estará en equilibrio (fuerza resultante

nula) y “flotará entre aguas”.– E > P. El cuerpo ascenderá y quedará flotando

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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES• Aplicación a navegación de barcos, submarinos y en

los aerostatos, en los que se utiliza un gas más ligero que el aire

• Podemos ponerlo en relación con la densidad:

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PRESIÓN ATMOSFÉRICA

• Es la fuerza por unidad de superficie, ejercida por la atmósfera sobre los cuerpo situados en su interior

• ¿ Cómo se midió?



• Experimento de Torricelli 1643:– El tubo mide 1 m y lo llena

de mercurio– Al invertirlo desciende

hasta 76 cm– El mercurio no sigue

descendiendo por la presión atmosférica

Patm

Patm

Patm

Patm

PHg

hgdS

gdhS

S

gdV

S

gm

S

PPP Hg

HgHgHgHgHgHgatm


PRESIÓN ATMOSFÉRICA• Medida de la presión el mm de mercurio. • La presión atmosférica se puede medir

también en atmósferas (atm):– 760 mm = 1 atm = 101. 300 Pa = 1,013 bar– 1 mb = 10 – 3 bar– 1 mb = 100 Pa = 1 hPa– 101 300 Pa= 1013 mb



• A nivel del mar la presión atmosférica tiene un valor de 101300 Pa= 1 atm

• Su valor disminuye con la altura

• Se anula a 100 km• Se mide con un aparato

denominado barómetro

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