Universidad Señor de Sipán

SESIÓN N° 08

HIDROSTÁTICA

Docente:

¿QUÉ ES PRESIÓN?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.

FP

A

Unidades de medida

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NPa

m

A

F

PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Consideremos un volumen de liquido de masa M y área A.

PH = D.g.h

La presión dentro de un líquido depende de la profundidad y

de la densidad del líquido.

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D = densidad (kg/m3)g = aceleración de la gravedad (m/s2)h = altura (m)

PRESION HIDROSTATICA

• “En todo punto del interior de un liquido hay presiones en todas direcciones y en todos los sentidos”

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PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA

PA = D.g.hA y PB = D.g.hB

PA – PB = D.g.(hA – hB)

• “La diferencia de Presiones entre 2 puntos de un mismo líquido es igual al producto entre el Peso Específico del líquido y la diferencia de niveles”

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• La presión total en A será: PA = Phidrostatica+ Patmosferica

PA = D.g.hA + P0

P0 : presión atmosférica

P0 = 1,013 . 105 Pa

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VASOS COMUNICANTES

• La presión hidrostática no depende de la forma del recipiente.

• Como la presión solo depende de D y de h, la presión a cierto nivel de profundidad en cualquiera de los recipientes es la misma.

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PRINCIPIO DE PASCAL

• “Un liquido transmite en todas direcciones la variación de presión que se ejerce sobre el”

• En cambio un sólido transmite Fuerzas.

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APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCALPRENSA HIDRÁULICA

• Las presiones en los 2 émbolos son iguales:

P1 = P2

F1 = F2

A1 A2

• UTILIDAD:Multiplicar una Fuerza.

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La ventaja que presentan los líquidos es que al transmitir Presiones, pueden multiplicar las Fuerzas aumentando el área sobre la cuál se ejerce.

PRENSA HIDRÁULICA

• Lo que se gana en fuerza, se pierde en recorrido.

• Ej: si A1= 10 cm2, A2= 1000 cm2 y el recorrido por el pistón chico es de 5 cm:

V=A1.d1=10 cm2.50 cm=500 cm3

d2=V/A2=500 cm3/1000 cm= 0.05 cm

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PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

• “ TODO CUERPO SUMERGIDO EN UN LÍQUIDO RECIBE UNA FUERZA DESDE ABAJO HACIA ARRIBA, IGUAL AL PESO DEL LIQUIDO DESALOJADO”

• TAL FUERZA SE CONOCE COMO EMPUJE.• SE LLAMA PESO APARENTE AL PESO DE UN

CUERPO EN UN LÍQUIDO:Pesoap = Peso - Empuje

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EMPUJE

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El EMPUJE es el peso de la columna de líquido de igual

volumen que el cuerpo sumergido.

Empuje = peso del liq. Desalojado

E = Dliq.g. Vcuerpo sumergido

Importante: es el volumen del cuerpo, y no su peso, lo que determina el empuje cuando está totalmente sumergido. – Un cuerpo grande sumergido

recibirá un gran empuje; – Un cuerpo pequeño, recibe un

empuje pequeño.

¿Porqué algunos cuerpos flotan y otros no?

• Sobre un cuerpo sumergido actúan 2 fuerzas. 1) su peso ( hacia abajo) y 2) empuje (hacia arriba).

Puede ocurrir:E=d.g.Vliq Pc=d.g.Vcuerpo

– E<P (dliq<dcuerpo): el cuerpo se hunde al fondo.

– E=P (dliq=dcuerpo): el cuerpo queda flotando entre 2 aguas.

– E>P (dliq>dcuerpo): el cuerpo flota.

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Gracias ……..