Diapositivas SEMANA 3 ( Fuerzas externas que actúan sobre el líquido)

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MECÁNICA DE FUIDOS

TEMAS A TRATARa) Fuerzas externas que actúan  sobre el                  líquidob) Presión. c) Ecuación fundamental de la                                      hidrostática

Fuerzas externas que actúan sobre el líquido

Las fuerzas que pueden intervenir sobre un líquido son:1) La fuerza de la gravedad.2) La fuerza causada por la diferencia de presiones.3) La fuerza de viscosidad 4) La fuerza de elasticidad5) La tensión superficial La fuerza de la gravedad es externa al fluido ya que es la que ejerce la tierra con su atracción , las otras son fuerzas internas.

Fuerzas que ejercen los fluidos en equilibrio

Cuando hablamos de fluido, nos referimos tanto a los líquidos como a los gases. No tienen forma propia y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Sus moléculas tienen libertad de movimiento y cambian fácilmente de posición. Un líquido ejerce fuerzas perpendiculares sobre las superficies que están en contacto con este, ya sean las paredes del recipiente que lo contiene o cualquier otra superficie que se encuentre en su interior. La fuerza ejercida por un líquido en equilibrio sobre una superficie cualquiera es perpendicular a esta, y la orientación de la superficie es la que determina la dirección de la fuerza.

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PRESIÓN 

El efecto de una Fuerza, depende de su valor, de la dirección y sentido, y del tamaño de la superficie sobre la que actúa.P=F/SLa Presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie.       p = presión,        F = Fuerza          S = área de la superficieLa unidad de medida de la Presión en el Sistema Internacional es el Newton por metro cuadrado, que recibe el nombre de Pascal (Pa.)Un Pascal es la Presión que ejerce una fuerza de un Newton que actúa sobre una superficie de un metro cuadrado de área.1Pa= 1N/1m^2

Presión en el interior de un líquido

Presión Hidrostática:-La presión del interior de un líquido actúa en todas las direcciones.-la presión es alta cuanto mas  profundidad haya.-La presión es mayor cuanto mayor sea la densidad del líquido.-La presión no depende de la forma ni de la amplitud del recipiente.La Presión en A es:   PA= p.g.hALa presión ejercida en B es:  PB= p.g.hBLa diferencia de presión entre los dos puntos es:PB-PA= p.g.h - p.g.hB

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Presión Atmosférica Sobre la superficie libre de un líquido reina la presión del aire o gas que sobre ella existe. Esta presión puede adquirir un valor cualquiera en un recipiente cerrado. Si el recipiente está abierto, sobre la superficie libre del líquido reina la presión atmosférica, debida al peso de la columna de aire que gravita sobre el fluido. La unidad fundamental de presión en SI, es el Pascal, pero es una unidad pequeña, de modo que el KPa es la  unidad de presión directamente mas común para la presión  atmosférica.  Para medirla presión atmosférica se emplea el barómetro “El barómetro de cubeta en el cual encima del mercurio reina el vacío p=0 si se ha tenido cuidado de eliminar el aire al sumergir el tubo. Una escala graduada, cuyo cero se hace coincidir antes de hacer la lectura permite leer la presión atmosférica en Torr o mm c.m. 

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Fuerza de Empuje. Principio de Arquímedes

Cuando sumergimos un cuerpo en un fluido (líquido o gas) parece disminuir de peso. La explicación de este fenómeno se debe a hecho que sobre el cuerpo que esta en el interior del fluido actúa una nueva fuerza: la fuerza de empuje.Arquímedes (su sabio griego) observo que:-Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje dirigido hacia arriba-El empuje que recibe el cuerpo es igual al peso del volumen del liquido que desaloja-El empuje no depende del material del cual esta hecho el cuerpo, sino del volumen de este que se introduce en el agua. Todo esto se resume en el Principio de Arquímedes:Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojadopor lo tanto, el peso aparente  Pa de un sólido sumergido en un fluido será igual al peso del sólido, P, menos el empuje EPa= P-E

Ecuación fundamental de la hidrostática 

Ecuación fundamental de la hidrostática 

El principio fundamental de la hidrostática establece que la presión en un punto del interior de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad que se encuentre dicho punto y a la gravedad del sitio en el que se encuentre el fluido. P = d . g . hdonde: P es la presión en un punto del fluido. d es la densidad del fluido g es la gravedad del lugar donde se encuentre el fluido. h es la profundidad.

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Mapa conceptual de presión e hidrostática