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2. Introducción
Este trabajo pretende orientar la explicación de temas
anteriormente vistos; partiendo de las aclaraciones propuestas en
clases y poder así lograr un profundo conocimiento sobre los
distintos temas vistos de forma que sea fácil y concisa la
información.
Se busca orientar de la forma mas practica todos los fenómenos
físicos, en este caso relacionados con la hidromecánica.
Esperamos sea de valiosa ayuda este material informativo para
todos.

3. Hidromecánica
La Hidromecánica es
la rama de la
mecánica que estudia
a los fluidos.
 Comportamientos
 Propiedades
 Aplicaciones

4. La hidromecánica se divide en tres ramas principales:
 Hidrostática: Estudia el equilibrio estático de los
líquidos.
 Hidrodinámica: Estudia el movimiento dinámico de los
líquidos.
 Neumática: Estudia los principios de las dos ramas
anteriores a los gases, además de examinar otras
características propias de ellos.
1. Fluido: liquido o gas que puede fluir a través de algún medio para ser
almacenado o desplazado.

5. La hidromecánica se divide en tres ramas principales:
Hidrostática: Hidrodinámica
Neumática

6. Características de los Fluidos
 Forma: Los fluidos carecen de forma, por lo tanto se acomodan siempre a la
forma del recipiente que los contenga, presentan forma esférica cuando no hay
aceleración gravitacional presente.
 Volumen: Los líquidos tienen volumen determinado, mientras que los gases
carecen de volumen determinado (ocupan completamente el recipiente que los
contiene, con cualquier capacidad) .
 Elasticidad: Los gases poseen gran elasticidad.
 Compresibilidad: Los líquidos son incompresibles, ya que ofrecen una gran
resistencia a toda disminución de su volumen; mientras que los gases son muy
compresibles, por que ejercen poca resistencia.
 Viscosidad: Grado de resistencia que ejerce el liquido al desplazarse. Todo liquido
posee algún grado de viscosidad, la cual depende de la temperatura a la que se
encuentre; sin embargo en un Fluido Ideal es despreciable esta viscosidad.
 Cohesión: Fuerza de atracción intermolecular. En los líquidos hay muy poca
cohesión, esto les brinda gran movilidad pudiendo desplazarse unas entre otras;
mientras que en los gases es casi nula, haciendo que la moléculas estén
independientes unas de otras.

7. Presión atmosférica
Presión: Es la fuerza de empuje que la atmosfera ejerce sobre la superficie
terrestre.
Presión=fuerza/área
La presión atmosférica es una enorme masa gaseosa de aire, que envuelve
a nuestro planeta. Su peso genera una presión que se manifiesta en todo
lugar de la superficie terrestre. Su valor no es fijo, ya que varia con latitud
sobre la corteza y otros factores ambientales, por lo cual se considera
como patrón de medida, la presión atmosférica al NIVEL DEL MAR , con
una temperatura de 0°, la cual se le llama como ‫1״‬ atmósfera‫״‬

8. Barómetro de Torricelli
El barómetro es el instrumento de medida de la presión atmosférica. Su modelo
mas sencillo fue inventado por Evangelista Torricelli en 1964.
Consiste en un tubo de vidrio de 1 metro de largo con uno de sus extremos
cerrados llenos de mercurio y dispuesto en un recipiente en forma vertical .
El mercurio baja por el tuco debido a su peso hasta una altura determinada. Esta
altura es proporcional al valor de la presión atmosférica externa ya que el peso de
mercurio es contrarrestado por la fuerza que ejerce el peso de la atmosfera. A
mayor presión mas alta es la columna y viceversa.
La presión atmosférica al nivel del mar maraca una altura de 760 mm (llamados: mm.Hg)
1 Atmosfera=760 mm.Hg

9. Hidrostática
Presión hidrostática: Es la presión que ejercen las partículas de un
liquido estático sobre un cuerpo que está sumergido en el mismo.
Esta presión depende de la altura del liquido sobre el recipiente que
lo contiene, de su densidad y de la aceleración gravitacional.
Esta dado por la formula: P=dgh
P=presión
d=densidad del liquido
g= aceleración gravitacional
h=altura del liquido

10. Presión hidrostática total
Es la presión real que se ejerce en el interior de un liquido, y
consiste en sumar la presión hidrostática interna junto con la
externa que se ejerce encima del mismo liquido.
Ptotal=Pliquido+Pexterna
Si el recipiente que contiene al fluido esta destapado , la presión externa sobre el
liquido es la presión atmosférica.

11. Principio fundamental de la
hidrostática
La diferencia de presión entre dos puntos de un liquido en
equilibrio es proporcional a la densidad del liquido y al desnivel
de altura entre los dos puntos.
Esta dado por la formula: P1-P2=dg(h1-h2)
h1=altura del punto 1
p1=presión en el punto 1
h2=altura del punto 2
p2=presión en el punto 2
d=densidad del liquido
g=aceleración gravitacional

12.  Paradoja hidrostática: La fuerza ejercida por un liquido sobre
el fondo del recipiente que lo contiene, solo depende del área
del mismo y de la altura del liquido; siendo independiente de la
forma del recipiente y por lo tanto , del peso del liquido
contenido.
 Equilibrio en un tubo con forma de U: Cuando dos líquidos
no miscibles se encuentran encerrados en un tubo en forma de
U y se encuentran en equilibrio, las alturas de sus superficies
libres con relación a la superficie de separación son
inversamente proporcionales a sus densidades. Su formula es
h1/h2=d2/d1
h1=altura del liquido 1
d1=densidad del liquido 1
h2=altura del liquido 2
d2=densidad del liquido 2

13. Vasos comunicantes : Son un conjunto de tubos conectados
a un deposito de liquido común, con sus extremos abiertos a la
presión atmosférica externa.
Cuando se llena del liquido será el mismo para todas las
secciones , así fuesen de formas o tamaños diferentes
Esto se debe a que el equilibrio estático del liquido solo se logra
si todos los puntos del mismo que están expuestos a la presión
atmosférica, se ubican a una misma altura(horizontal) para tener
todos la misma presión respecto a la externa.

14. Principios de la hidrostática
Principio de Pascal: En un liquido encerrado , la variación de presión en
un punto se transmite íntegramente a todos los otros puntos del liquido y a
las paredes del recipiente que lo contiene.
Principio de Arquímedes: Todo cuerpo en contacto con un líquido en
equilibrio experimenta una fuerza vertical llamada empuje, dirigida de
abajo hacia arriba igual al peso del volumen del liquido desplazado, o sea:
Empuje=Peso del liquido desplazado

15.  Prensa hidráulica: es un dispositivo mecánico que aprovecha el
principio de Pascal para obtener una ventaja mecánica al realizar un
trabajo .
Consiste en un recipiente cerrado lleno de un liquido , el cual tiene dos
orificios provistos de cilindros con émbolos, que ajustan perfectamente y se
pueden deslizar en el interior:
Cuando una fuerza empuja un embolo, la presión de este se transmite por
toda la masa dl liquido hasta el otro émbolo , el cual es obligado a subir. La
presión dentro del liquido es constante, sin embargo, si varia el área de
contacto de los émbolos se obtendrá diferentes fuerzas de aplicación .
Si A1 y A2 son las áreas de los émbolos 1 y 2 , en forma respectiva , y F1 y
F2 las fuerzas que se aplican en los mismos , entonces surge la relación
que determina la Ventaja Mecánica de la prensa:
VM=A1/A2=F1/F2

16. Peso aparente
Todos lo cuerpos en contacto con un liquido están siempre sometidos a la
acción de dos fuerzas con direcciones opuestas : el Peso del cuerpo (W)
que esta dirigido hacia abajo, y la fuerza de Empuje(E) que el liquido
ejerce sobre el cuerpo hacia arriba. Esta última actúa como si fuera una
fuerza Normal.
El peso aparente de un cuerpo cuando se encuentra sumergido en un
liquido, es la fuerza resultante dirigida hacia abajo que proviene de la
diferencia entre el Peso y el Empuje , o sea:
Peso Aparente=Peso Real – Empuje
Nota: Este principio es aplicable a todos los fluidos , es decir, también incluye los gases.

17. Hidrodinámica
 Teorema de Torricelli: Si en un recipiente con paredes delgadas
se abre un orificio la velocidad con la que sale el líquido, por el
orificio, es la que adquiriría cayendo libremente en el vacío
desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio.
V= 2𝑔ℎ

18. Ecuación de Continuidad: en una tubería se presentan dos
secciones de distintos tamaños , la velocidad del liquido en
movimiento será mayor en la sección de menor área , y viceversa.
A1V1=A2V2
 Teorema de Bernoulli: en todo movimiento de los fluidos,
donde la velocidad es mayor, la presión es menor y viceversa.

19. Energía de un Fluido en Movimiento:
1. Energía cinética: Debido al desplazamiento de las moléculas del
liquido.
½ d𝑉2
2. Energía potencial gravitacional: Si se encuentra en una altura h desde
el nivel de superficie.
dgh
3. Energía potencial de la presión: La presión de un liquido se la puede
considerar como una forma de energía potencial, ya que
dimensionalmente la presión equivale a la energía por unidad de
volumen.
Presión=Fuerza/Área
Por lo tanto la energía total es la suma de las tres anteriores
E= ½ d 𝑉2
+ dgh+P
E= Energía h= altura del liquido
d= Densidad del liquido g= aceleración gravitacional
V= Velocidad del liquido P=Presión del fluido

20. Si se determinan estados iniciales y finales a lo largo de
una tubería con diámetros y alturas distintas la ecuación
E= ½ d 𝑉2+ dgh+P se escribe como:
½ d 𝑉12
+ dgh1+P1 = ½ d 𝑉22
+ dgh2+P2
A la anterior ecuación se le denomina ecuación de
Bernoulli

21. Principios de la Neumática
La mayoría de los principios de la hidrostática se pueden aplicar
al caso de los gases ya que estos también son considerados
fluidos.
La densidad de los gases no es homogénea o uniforme ya que
los gases son muy compresibles , y en un desnivel de altura la
densidad de la parte superior del gas no es exactamente la
misma a la parte inferior . De esto proviene la fórmula del
principio fundamental de la hidrostatica:P1-P2=dg(h1-h2)

22. Principio de Arquímedes para Gases
Todo cuerpo en el interior de un gas experimenta una fuerza
vertical hacia arriba o empuje igual al peso del volumen del gas
desalojado.
Baroscopio: campana extractora de aire que crea un vacío en
su interior. Contiene una balanza en la cual objetos que pesan
igual al aire libre pero de volúmenes distintos, tienen densidades
diferentes.

23. Cambios de Estado
El estado de las sustancias es la forma en que ellas se presentan en la naturaleza
o en un momento determinado .
Las moléculas de los materiales se pueden encontrar en:
 Estado sólido: Las moléculas están
muy unidas entre si, por lo cual
tienen forma y volumen definido.
 Estado liquido: Las moléculas se
encuentran mas separadas que en los
solidos, esto hace que no tenga forma
definida y se adapte al recipiente,
aunque mantienen volumen definido.
 Estado Gaseoso: Las moléculas se
encuentran totalmente dispersas e
independientes unas de otras por esto
carecen de forma y volumen
definidos.