Hidrostática: Rama de la Física que estudia todo tipo de fluido sobre el cual se ejerce una presión llama

hidrostática. P=dgh de allí provienen algunas máquinas Hidráulicas que permiten facilitar el manejo de las

mismas como son el freno hidráulico mediante el Principio de Pascal (cualquier cambio de presión en un fluido

en reposo en un recipiente cerrado, se transmite de igual medida a todo), y el explicar por qué un barco flota

mediante el principio de Arquímedes (Un cuerpo sumergido en un fluido presenta una fuerza de empuje hacia

arriba igual al peso del líquido desalojado). También se tiene que considerar que no todo cuerpo flota debido a

su densidad y otras propiedades como al lanzar una moneda. Pero esto se ve más a fondo en una materia

que se llama mecánica de los fluidos

Propiedades de los líquidos: Un líquido está formado por moléculas que están en movimiento constante y desordenado, y cada una de ellas chocan miles de millones de veces en un segundo. Sin embargo, las intensas fuerzas de atracción de tipo dipolo-dipolo, enlaces de hidrogeno o de London evitan que se muevan tan libremente y estén tan separadas como se encuentran en un gas. Por otra parte, las moléculas de un líquido no están tan juntas o estructuradas como lo están en un sólido. Por estas razones, los líquidos presentan características que los colocan entre el estado gaseoso completamente caótico y desordenado y bien ordenado estado sólido.

Forma y volumen: En un líquido, las fuerzas de atracción son aun suficientemente intensa para limitar a las moléculas en su movimiento dentro de un volumen definido, pero no son tan poderosas como para hacer que las moléculas guarden una posición precisa dentro del líquido. De hecho las moléculas, dentro de los límites del volumen del líquido están en libertad de moverse unas alrededor de otras, y de esa manera permite que fluyan los líquidos. Por lo tanto, los líquidos conservan un volumen definido, pero, debido a su capacidad para fluir, su forma depende del contorno del recipiente que los contiene.

Compresión y expansión: Las fuerzas de atracción en un líquido causan que las moléculas permanezcan juntas, y el aumento de la presión casi no produce efectos sobre el volumen, debido a que hay poco espacio libre dentro del cual se puedan aglomerar las moléculas. Por tanto, los líquidos son prácticamente incompresibles. De manera semejante, los cambios en la temperatura solo ocasionan pequeños cambios en el volumen. El aumento del movimiento molecular va acompañado de una elevación de la temperatura y tiende a aumentar la distancia intermolecular, pero a esto se opone las poderosas fuerzas de atracción.

Difusión: Cuando se mezclan dos líquidos, las moléculas de uno de ellos se difunde en todas las moléculas del otro liquido de a mucho menor velocidad que cuando se mezclan dos gases. La difusión de dos líquidos se puede observarse dejando caer una pequeña cantidad de tinta en un poco de agua. Sin embargo, como las moléculas en ambos líquidos están tan cercas, cada molécula sufre miles de millones de choques antes de alejarse. La distancia promedio entre los choques se le llama trayectoria libre media y es mucho más corta en los líquidos que en los gases, donde las moléculas están bastantemente separadas. Debido a las constantes interrupciones en sus trayectorias moleculares, los líquidos se difunden mucho más lentamente que los gases.

Viscosidad: Algunos líquidos, literalmente fluyen al igual que la maleza, mientras que otros fluyen con facilidad, la resistencia a fluir se conoce con el nombre de viscosidad. Entre mayor es la viscosidad, el líquido fluye más lentamente. Los líquidos como la maleza o el aceite de los motores son relativamente viscosos; el agua y los líquidos orgánicos como el tetracloruro de carbono no lo son. La viscosidad puede medirse tomando en cuenta el tiempo que transcurre cuando cierta cantidad de un líquido fluye a través de un delgado tubo, bajo la fuerza de la gravedad. En otro método, se utilizan esferas de acero que caen a través de un líquido y se mide la velocidad de caída. Las esferas más lentamente en los líquidos más viscosos. La fórmula para determinar la viscosidad con respecto al tiempo es:

dV r4 (P1 - P2)

------- = --------------------

dt 8 L

Dónde:

dV/dt = Velocidad de flujo del líquido a lo largo de un tubo .

r = Radio del tubo.

L = Longitud

(P1 - P2) = Diferencia de presión

La viscosidad se relaciona con la facilidad con la cual las moléculas individuales del líquido se mueven en relación con las otras. Esto depende de la fuerza de atracción entre las moléculas y también del hecho de que existan características estructúrale que provoquen que las moléculas se enreden entre sí. La viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura, debido a que a altas temperaturas la energía cinética promedio es mayor y hace que las moléculas superen con facilidad las fuerzas de atracción entre ellas.

Tensión superficial: En un líquido, cada molécula se desplaza siempre bajo influencia de sus moléculas vecinas. Una molécula cerca del centro del líquido, experimenta el efecto de que sus vecinas la atraen casi en la misma magnitud en todas direcciones. Sin embargo, una molécula en la superficie del líquido no está completamente rodeada por otras y, como resultado, solo experimenta la atracción de aquellas moléculas que están por abajo y a los lados. Por lo tanto, las moléculas a lo largo de la superficie, experimentan una atracción en una dirección hacia el interior del líquido, lo cual provoca que las moléculas en la superficie sean arrastradas al interior. La situación más estable se presentan estas desiguales fuerzas de atracción en la superficie del líquido es tan pequeña que sea posibles.

La capilaridad: Es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial (la cual, a su vez, depende de la cohesión o fuerza intermolecular del líquido), que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Adhesión o Adherencia:Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes que se ponen en contacto; generalmente un líquido con un sólido

Generalmente las sustancias líquidas, se adhieren a los cuerpos sólidos. Cuando se presenta el fenómeno de adherencia significa que la fuerza de adhesión entre las moléculas de una misma sustancia es mayor que la fuerza de cohesión que experimentan con otra sustancia distinta, con la cual tienen contacto. Tal es el caso del agua que se adhiere al vidrio, la pintura al adherirse a un muro, el aceite al adherirse al papel, o la tinta a un cuaderno.

Densidad: La densidad de una sustancia se define como la masa contenida en la unidad de volumen. Como sabes de cursos anteriores, la masa es una medida de la cantidad de materia que contiene una sustancia.

La densidad, llamada también densidad de masa se expresa en kg/m3, y su valor se determina dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen que ocupa, lo anterior puede expresarse de la siguiente forma:

En donde:

r = la densidad de la sustancia, en kg./m3

m = la masa de la sustancia, en kg.

V = el volumen que ocupa la sustancia, en m3

Es común decir que el mercurio es más pesado que el agua, pero lo que se quiere dar a entender con ello es, que un volumen dado de mercurio contiene más materia que un volumen igual de agua.

Peso Específico: El peso específico de una sustancia se define como el peso de la sustancia por unidad de volumen. El peso específico, llamado también densidad de peso o peso volumétrico de una sustancia se determina dividiendo el peso de la sustancia entre el volumen que ocupa, se expresa en newton/metro cúbico (N/m3). Su expresión matemática es:

P m · g Pe = ------------ = -------------- = r · g V V

En donde: Pe = peso específico de la sustancia, en N/m3.

P = peso de la sustancia, en newtons.

V = volumen que ocupa la sustancia, en m3.

m = la masa de la sustancia, en kg.

g = aceleración de la gravedad, en m/s2.

Presión: Cuando te acuestas en un colchón se produce una deformación en él, pero es mayor si te paras sobre él. A pesar de que tu peso no cambia por modificar la posición de tu cuerpo es mayor la deformación en el colchón porque el área de contacto disminuye. En este caso decimos que la presión sobre el colchón aumenta. Por lo que definimos a la presión como:

Fuerza aplicada Presión = --------------------------------------------------------- Área de contacto sobre la que actúa

La presión se mide en Pascales. 1 Pascal = 1 N /1m2

Un líquido contenido en un recipiente ejerce una fuerza sobre todas las paredes del recipiente. Como la fuerza es perpendicular a la superficie de las paredes, conviene expresarla en términos de presión.

La presión se define como la fuerza por cada unidad de área, sobre la cual actúa.

La fórmula para el cálculo de la presión es:

F P = --------- A

En donde:

P = presión, en N/m2 (1 N/m2 = 1 Pascal ).

F = fuerza perpendicular a la superficie, en newtons.

A = área o superficie sobre la que actúa la fuerza, en m2.

También se utilizan como unidades de presión la dina sobre centímetro cuadrado (1 dina/cm2 = 0.1 N/m2); 1 atmósfera = 1.013 x 105 N/m2, 1 bar = 105 N/m2.

La expresión anterior nos indica que a mayor fuerza aplicada mayor presión y a mayor área sobre la que actúa la fuerza, menor presión. . Dicha presión actúa en todas las direcciones y sólo es nula en la superficie libre del líquido.

Presión atmosférica: La tierra está rodeada por una capa de aire llamada atmósfera. El aire, que es una mezcla de 20% de oxígeno, 79% de nitrógeno y 1% de gases raros, debido a su peso ejerce una presión sobre todos los cuerpos que están en contacto con él, llamada presión atmosférica. La presión atmosférica se mide con un barómetro (ver tema 3.2 presión atmosférica).

La presión atmosférica varía con la altura con respecto al nivel del mar, por lo cual, al nivel del mar se tiene el máximo valor de ella, llamada presión normal y que equivale a:

1.013 x 105 N/m2 = 760 mm de Hg = 1 atmósfera (atm)

Presión absoluta y relativa: En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino como la presión por encima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de gauge o presión manométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica (Pa) más la presión manométrica (Pm) (presión que se mide con el manómetro).

Principio de Pascal: La presión ejercida sobre la superficie de un líquido contenido en un recipiente cerrado se transmite a todos los puntos del mismo con la misma intensidad.

El principio de Pascal se aplica en la hidrostática para reducir las fuerzas que deben aplicarse en determinados casos. Un ejemplo del Principio de Pascal puede verse en la prensa hidráulica.

Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje de abajo hacia arriba de igual magnitud que el peso del líquido que desaloja.

Del principio de Arquímedes se deduce la condición de flotabilidad. Si el peso del líquido desalojado (es decir el empuje) es menor que el peso, entonces el cuerpo no flota y se hunde. Si en cambio desaloja la suficiente cantidad de líquido para igualar su peso el cuerpo flota. Si el empuje fuese mayor al peso del cuerpo entonces parte del cuerpo queda fuera de la superficie y parte del cuerpo queda sumergido (tanto como para producir un empuje igual al peso del cuerpo).

Prensa hidráulica: La prensa hidráulica es una máquina que se basa en el principio de Pascal para transmitir una fuerza. Aprovechando que la presión es la misma, una pequeña fuerza sobre una superficie chica es equivalente a una fuerza grande sobre una superficie también grande, proporcionalmente iguales.

P1 = P2

P1, P2 = Presiones en 1 y en 2 F1, F2 = Fuerzas 1 y 2 S1, S2 = Superficies 1 y 2

Fuerza de empuje: La fuerza de empuje es una fuerza que aparece cuando sumerges un cuerpo cualquiera en un fluido. El módulo de esta fuerza de empuje viene dado por el peso del volumen del fluido desalojado. Esto es conocido como ley o principio de Arquímedes.

https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070502123619AAKXSOt

http://html.rincondelvago.com/liquidos.html

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Capilaridad.html

http://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa4/n4/m14.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

http://www.fisicapractica.com/pascal.php

http://www.fisicapractica.com/arquimedes.php

http://www.fisicapractica.com/prensa.php