Física

Hidrostática

Publicado por Monica González

Hidrostática es la parte de la mecánica que estudia los fluidos (gases y líquidos) en reposo.

Densidad o Masa Específica de una Sustancia (m).

Llamamos como densidad o masa específica de una sustancia (m) a la relación entre la masa de la sustancia y su volumen.

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Ejemplos de Densidades:

Líquidos

Sólidos

Alcohol  0,79 g / cm3

Aluminio 2,7 g / cm3

Mercurio 13,6 g / cm3

Hierro 7,9 g / cm3

Agua 1 g / cm3

Hielo 0,92 g / cm3

Plomo 11,3 g / cm3

Platino 21,5 g / cm3

Cobre 9 g / cm3

Unidades de Medida de la Densidad

S.I

C.G.S

Otras

kg / m3

g /cm3

g / litro

Relación entre Unidades

1 kg = 1000 g

1 m3 = 106 cm3

1 g / cm3 = 1000 kg / m3 = 1 kg / litro

Presión (p)

Definimos presión como la razón entre la fuerza (F) aplicada a una determinada superficie y al área (A) de aplicación de la referida fuerza.

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HIDR3

En el caso de una fuerza F cualquiera que sea perpendicular a la superficie. En el caso de la fuerza Peso

TENEMOS AÚN

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En el caso de una fuerza F cualquiera que sea oblícua a la superficie

S.I

C.G.S

otras

N / m 2

dyn /cm 2

N / cm 2

ó

pascal ( Pa )

atmosfera(atm)

mm Hg

cm Hg

Cálculo de la Presión en Función de la Densidad

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Presión Hidrostática

Presión hidrostática o presión efectiva (Pef) en un punto de un fluído (gas o líquido)en equilibrio es a presión que el fluído ejerce en el punto en cuestión.

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Presión Total o Absoluta (Pabs)

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Tomando en cuenta la presión atmosférica (Po), la presión total o absoluta (Pabs) en e fondo del recipiente será calculada a través de :

Teorema de Stevin

La diferencia entre las presiones de dos puntos en un fluido que está en equilibrio es igual al producto entre la densidad del fluído, la aceleración de la gravedad y la dferencia entre las profundidades de los puntos.

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Vasos comunicantes

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Cuando colocamos en un mismo recipiente, dos líquidos que no se mezclan, observamos que el líquido más denso va hacia la parte de abajo del recipiente en tanto que el menos denso queda en la parte de arriba.

En el caso de los vasos comunicantes de la figura anterior (dos ramas de un tubo en U), las alturas medidas a partir del nivel de separación de dos líquidos son inversamente proporcionales a las masas específicas de los líquidos. Tomando los puntos A y B en la misma horizontal y en el mismo líquido tenemos que:

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Prensa Hidráulica

Debemos el Principio de Pascal, que se aplica por ejemplo a los elevadores hidráulicos de las gasolineras y al sistema de frenos y amortiguadores, al físico y matemático frances  Blaise Pascal (1623- 1662). El enunciado genérico es:

El aumento en la presión en un líquido que está en equilibrio, se transmite íntegramente a todos los puntos posibles del líquido”

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Una aplicación importante de este principio es la prensa hidráulica, que consiste en dos vasos comunicantes, con émbolos de áreas diferentes (A1 y A2) sobre las superficies libres del líquido contenido en los vasos.

La prensa hidráulica es un dispositivo que multiplica la intensidad de las fuerzas.

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