estatica de solidos

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universidad nacional de cajamarca - sede jaen, lav

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  • Estatica de Fluidos Concepto de Presin en un fluido Isotropa de los esfuerzos en fluidos Principio de PascalManmetros de tuboPresin sobre superficies planasPresin sobre superficies curvas Movimiento Solidario de Fluidos

  • Concepto de PresinLa presin se da por las colisiones de las molculas sobre una superficie.Estas colisiones sern mayores cuando la energa cintica de las molculas sea mayorPresin = al promedio de esas interacciones por unidad de rea

  • IsotropaEn un fluido en reposo, no existen esfuerzos de corte (ley de Newton de la viscosidad)En general, supngase esfuerzos normales a la superficie de la cua y el peso del fluido.Ahora, llvese este volumen al limite: que pasa?

  • Variaciones de Presin-1De la mecnica del medio continuo, asumimos que los cambios de alguna propiedad a lo largo de una distancia corta son de primer orden

  • Variaciones de Presin-2La presin en un fluido uniformemente distribuido en reposo solo varia en el sentido vertical, y es independiente de la forma del contenedor. La presin es la misma en todos los puntos contenidos en un plano horizontal del fluido. La presin aumenta con la profundidad.F1F2D1 = 4 (D2)

  • Variaciones de Presin-3Existen: Presin absoluta (termodinmica), presin manomtrica y presin de vacoPresin manomtrica es la presin absoluta menos una presin de referencia (a menudo se toma como ~100 kPa)La presin de vaco es la diferencia entre la presin referencia y la absoluta (tomado positiva)

  • Atmosfera estndarLa rapidez con la que la temperatura cambia respecto a la elevacion en la atmosfera se llama gradiente. El movimiento vertical de una masa de aire depende del valor de su densidad con respecto a la densidad del aire que la rodea. Por otro lado, se supone que conforme asciende la masa de aire a traves de la atmosfera, su presion disminuye, la masa se expande y su temperatura decrece con una tasa conocida como gradiente adiabatico seco. (Streeter)

  • Tomado de U.S. Standard Atmosphere, 1976, Government Printing Office, Washington D.C., 1976

  • EJEMPLOSe ha estimado que la temperatura a 10 metros sobre el nivel del suelo, de la columna de humo que saldria de una chimenea seria 15 C mayor a la temperatura ambiente que corresponde a esa altura. Determinese que pasaria con ese humo, para:Un gradiente para la atmosfera estandar Beta = -0,006507 K/m To = 294,26 KUn gradiente invertido beta = 0,00365 K/m

  • ManmetrosLos manmetros (o barmetros) miden las diferencias de presin

  • Manometros-ProcedimientoArrancar de un punto donde la presin sea conocida (as sea una incgnita)Sumar al valor en (1) el cambio en la presion que se tenga en el menisco siguiente (cambio positivo si el menisco se encuentra por debajo, negativo en su defecto)Proceder hasta llegar al otro extremo del manometro (igualar con la presion alli encontrada)

    (Michigan State U)

  • EJEMPLOEn el manmetro que voy a pintar, los recipientes A y B contienen agua y el liquido dentro del piezmetro es un aceite de gravedad especifica 0,80; h1 = 30 cm, h2 = 20 cm, h3 = 60 cm. a) determnese la diferencia de presin entre los recipientes; b) si en el recipiente B la presin es de 490.3 kPa y la presin atmosfrica de 97.8 kPa, determnese la presin en A expresada en metros de columna de agua (m.c.a) (Tomado de Streeter)