HIDRÁULICA BÁSICA « HIDROSTÁTICA »

1.9 « LEY DE PASCAL »

LEY DE PASCAL

« La presión aplicada a un fluido encerrado en un recipiente se transmite sin disminución a cada punto del fluido y a las paredes del recipiente »

La presión ejercida sobre el fluido se va a transmitir:

Instantáneamente En todas las direcciones Con la misma intensidad en cada punto del flujo A todos los puntos del liquido

PRINCIPIO DE PASCAL

“Un liquido transmite en todas direcciones la variación de presión que se ejerce sobre el”

En cambio un sólido transmite Fuerzas.

APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCAL

Las presiones en los 2 émbolos son iguales:

P1 = P2F1 = F2A1 A2

UTILIDAD:Multiplicar una Fuerza.

La ventaja que presentan los líquidos es que al transmitir Presiones, pueden multiplicar las Fuerzas aumentando el área sobre la cuál se ejerce.

PRENSA HIDRÁULICA

El principio de Pascal se puede aplicar en las prensas hidráulicas, elevadores hidráulicos y frenos hidráulicos. En un sistema cerrado, un cambio de presión producido en un punto en el sistema se trasmitirá a través del sistema entero.

1.10 « PRESIONES ABSOLUTAS Y RELATIVAS »

PRESIONES ABSOLUTAS Y RELATIVAS

La presión se define como fuerza, dividida por el área sobre la cual se aplica. De esta manera, la presión (P) producida por una fuerza (F) distribuido sobre un área (A), se define como:

PRESIONES ABSOLUTAS Y RELATIVAS

La Presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire, esta va a variar dependiendo de la temperatura y la altitud. Para medir la presión atmosférica se usa un barómetro.

Presión atmosférica =

PRESIONES ABSOLUTAS Y RELATIVAS

PRESIÓN ABSOLUTA. Toma como base de medida el 0 absoluto (vacío total o 100% vacío).

P. Absoluta = P. Relativa + P. Atmosférica

PRESIÓN RELATIVA (MANOMÉTRICA). Es la medida de presión por encima de la presión atmosférica. Se mide con un manómetro. Cuando la medida esta por de bajo de la p. atmosférica da un valor negativo. Por lo que la presión es menor que la p. atmosférica y se conoce como presión de vacío. Para medir la presión negativa se usa un vacuometro.

1.11 « DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN »

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

La mayoría de los manómetros, están construidos de manera que miden presiones relativas con relación a la atmosfera local. Para hallar la presión absoluta con exactitud habrá que sumar a la presión leída en el manómetro la presión atmosférica local medida exactamente con un barómetro.

Barómetro usado para medir la presión

atmosférica

Manómetro, usado para medir la presión relativa

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

Manómetro diferencial SimpleConsta de un tubo transpirante en forma de U que lleva conectadas las ramas a los puntos entre los cuales quiere medirse la diferencia de presión. El tubo contiene fluido γ1 que circula por la canalización y un fluido manométrico γ2 más denso que aquel.

Manómetro de pozoCuando se aplica una presión a un manómetro tipo pozo, el nivel de fluido en el pozo baja una pequeña distancia, mientras que el nivel en el brazo derecho sube una cantidad mayor, en proporción con el cociente de las áreas del pozo y del tubo. En el tubo se tiene una escala, de modo que la desviación puede leerse de manera directa.

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

Manómetro tipo pozo inclinadoTiene las mismas características que el tipo pozo, pero ofrece una mayor sensibilidad al colocar la escala a lo largo del tubo inclinado. La longitud de la escala aumenta como una función del ángulo de inclinación, θ, del tubo.

Manómetro diferencial de dos líquidosConsta de un tubo en U transparente que contiene dos líquidos inmiscibles M1 y M2 de diferencia de densidades pequeña. En los extremos del tubo U hay dos ensanchamientos de sección suficiente para que al desplazarse los niveles de separación de los líquidos manométricos se conserven prácticamente constantes los niveles entre líquido manométrico y el fluido que circula por la canalización.

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

Manómetro BourdonEs típico de los dispositivos usados para la medición de presión manométrica. El elemento de presión es un tubo metálico hueco, curvo y plano, cerrado en un extremo; al otro extremo se conecta a la presión a medirse. Cuando aumenta la presión interna, el tubo tiende a enderezarse jalando una articulación a la cual se ha fijado una aguja indicadora, causando su movimiento. La carátula da una lectura igual a cero cuando el interior y exterior del tubo están a la misma presión sin importar su valor particular

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

Barómetro de mercurio (Hg)Es un sistema preciso y relativamente sencillo para medir los cambios de la presión atmosférica. Al nivel del mar, y en condiciones atmosférica normales, el peso de la atmósfera hace subir al mercurio 760mm por un tubo de vidrio calibrado. A mayor altitud, el mercurio sube menos por que la columna de aire situada sobre el barómetro es menor.

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN

Barómetro aneroideEsta constituido por una cámara en cuyo interior se ha hecho el vacío. Una de las paredes de la cámara actúa como un diafragma que se deforma en respuesta a los cambios de presión exterior. Es frecuente que coloquen varias cámaras en series para amplificar la señal.

1.12 « EMPUJE HIDROSTÁTICO »

EMPUJE HIDROSTÁTICO

La fuerza hidrostática o empuje hidrostático se basa en el Principio de Arquímedes. Este principio dice que: "Todo cuerpo sumergido de manera total o parcial en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado".

Esto representa al volumen del fluido que fue desalojado por el cuerpo.Y su peso es: mg = ρVg

Donde ρ es la densidad del fluido y V el volumen desplazado.

Por lo tanto: B = ρVg (fuerza de empuje) B

EMPUJE HIDROSTÁTICO

La fuerza B = ρVg se conoce como “Fuerza de Empuje” o “Fuerza de flotación”. Si un cuerpo de masa m se introduce un fluido quedará sujeto a dos fuerzas verticales: el peso del cuerpo y la fuerza de empuje.

B

mg

Y pueden ocurrir tres situaciones:

1. Que el peso del cuerpo sea de mayor medida que la fuerza de empuje.

2. Que el peso del cuerpo sea de igual medida que la fuerza de empuje.

3. Que el peso del cuerpo sea de menor medida que la fuerza de empuje.

Conclusiones:

4. Si mg > B, entonces el cuerpo se hunde.

5. Si mg ≤ B, entonces el cuerpo flota total o parcialmente en el fluido.

EMPUJE HIDROSTÁTICO