PRESION

1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Ing. Luis Clemente CondoriFIC-UNCP

DENSIDAD, PRESION

Setiembre - 2015

MECANICA DE FLUIDOS I

Ing. LUIS CLEMENTE 2

H I D R O S T Á T I C A

PARTE DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA EL COMPORTAMIENTO DE LOS FLUIDOS, CONSIDERADO EN REPOSO O

EQUILIBRIO

UNCP, Facultad de Ingeniería Civil,


FLUÍDO

TODO CUERPO QUE PUEDE DESPLAZARSE FÁCILMENTE CAMBIANDO DE FORMA BAJO LA ACCIÓN DE FUERZAS

PEQUEÑAS EJEMPLO LOS LÍQUIDOS Y GASES

UNCP, Facultad de Ingeniería Civil


CARACTERÍSTICAS DE LÍQUIDOS Y GASES

Los líquidos: son incompresibles mantiene su volúmen toma la forma del recipiente que lo contiene, las moléculas están más cercanas entre si y la fuerza de atracción es mayor que en los gases, pero menor que en los solidos

En los gases la distancia entre las moléculas es grande comparada con su tamaño y la fuerza de atracción es muy pequeña, no tienen forma ni volúmen definido y toma los del recipiente que lo contienen, son comprensibles



HIDRODINÁMICA

Estudia el comportamiento de los fluidos cuando se encuentran en movimiento



NEUMÁTICA

Particulariza la hidrostática e hidrodinámica al estudio de los gases


Parte de la física que trata sobre las propiedades de los gases desde el punto de vista de su movimiento.


HIDRÁULICA

Aplicación técnica de la hidrostática, la hidrodinámica y la neumática



LA DENSIDAD.

¿QUÉ ES?

La densidad relaciona la masa con el volumen (las dos propiedades de la materia).

Surge del cociente entre la masa de un objeto y su volumen.

masa (en kg o g)

volumen (en l o ml)Densidad =

se mide en unidades de masa divididas por las de volumen:

- Kilogramo / litro (kg/l).- gramo / mililitro (g/ml).

La densidad del agua es de 1 kg/l


No todas las sustancias tienen la misma densidad.• Una bola de plomo pesa mucho más que una de goma del

mismo tamaño, porque la densidad del plomo es mayor.

Si colocamos en agua estas dos bolas, se hundiría la de plomo. Por lógica, la densidad del plomo es mayor que la del agua.

Como la densidad de la goma es similar a la del agua, la pelota de goma flotaría.


Si ponemos aceite en un recipiente con agua, éste se mantendrá en la superficie.

El motivo es lógico: el aceite tiene menor densidad que el agua.

Esta es la densidad de algunas sustancias:• Agua: 1 kg/l• Aceite: 0,92 kg/l• Alcohol: 0,78 kg/l• Hierro: 7,9 kg/l• Plomo: 11,3 kg/l

¿Cuáles crees que flotarán en el agua?


Si una fuerza actúa sobre una superficie pequeña, su efecto deformador es grande.Si una fuerza actúa sobre una superficie grande, su efecto deformador es pequeño.

La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un liquido en reposo sobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo que se encuentre sumergido, como esta presión se debe al peso del liquido, esta presión depende de la densidad (ρ), la gravedad (g) y la altura (h) del lugar donde medimos la presión (P)

UNCP, Facultad de Ingeniería Civil=P= ρ.g.h


Si F es la magnitud de la fuerza que el fluido ejerce sobre el émbolo y A es el área del émbolo entonces, la presión media, p, del fluido en el nivel al que se ha sumergido se define como la razón de la fuerza al área.

PRESIÓN

F

A

A

FP

Unidades de medida

Pam

N

2



Un hombre de 700N puede estar de pié sobre un piso cubierto de linóleo con zapatos de calle normales sin dañar el piso.

Sin embargo si lleva puestos zapatos de golf, con numerosos clavos metálicos que sobresalen de las suelas causaría un daño considerable al piso.

En ambos casos la fuerza neta que se aplica al piso es de 700N. Sin embargo, cuando el hombre lleva zapatos ordinarios, el área de contacto con el piso es considerablemente mayor que cuando lleva zapatos de golf.

Por lo tanto, la presión sobre el piso es mucho menor cuando lleva zapatos ordinarios.


1 kg-f = 9.8066N


Líquidos y GasesLíquidos y Gases

FLUIDOSFLUIDOS

fluyen

Pueden estar en movimiento o en reposo (estáticos), pero recuerda que, aunque esté en reposo la masa, sus partículas, los átomos y las moléculas, están en continua agitación.

En reposo



Si un fluido está en reposo en un recipiente, todas las partes del fluido, deben encontrarse en equilibrio estático.Asimismo, todos los puntos que están a la misma profundidad deben hallarse a la misma presión.

Si un fluido está en reposo en un recipiente, todas las partes del fluido, deben encontrarse en equilibrio estático.Asimismo, todos los puntos que están a la misma profundidad deben hallarse a la misma presión.


- Sobre un cuerpo sumergido actúan dos fuerzas, su peso que es vertical y hacia abajo y el empuje que es vertical y hacia arriba.- Si queremos saber si el cuerpo flota es necesario conocer su peso especifico, que es igual a su peso dividido por su volumen.

Entonces se pueden producir tres casos:1. Si el peso es mayor que el empuje (P>E), el cuerpo se hunde. Es decir, el peso

especifico del cuerpo es mayor al del liquido.2. Si el peso es igual que el empuje (P=E), el cuerpo no se hunde ni emerge. Es decir, el peso especifico del cuerpo es igual al del liquido.3. Si el peso es menor que el empuje (P<E), el cuerpo flota. Es decir, el peso especifico del cuerpo es menor al del liquido.


Examinemos ahora la parte del fluido contenida en la región más oscura de la figura.

Puesto que este volumen de fluido está en equilibrio, la suma de todas las fuerzas debe ser cero.

mg

hm

Expresión

Matemática

hgSgF

hidrP

ghSgF

hSV

VmV

m

mggF



2F

Po es la presión al nivel del mar y su valor es 101,325 Pa o N/m² y sus equivalentes se dan a continuación

1.01321 bar1.03319 kg/cm²14.6920 psi0.99992 atm760.015 torr (mm Hg)


La presión, P, a una profundidad h por debajo de la superficie de un líquido abierto a la atmósfera es mayor que la presión atmosférica en la cantidad gh.

PRESION

Documents

Transcript of PRESION