El documento trata sobre conceptos básicos de hidrostática e hidrodinámica. Explica que la hidrostática estudia el equilibrio de los fluidos y presenta ecuaciones matemáticas que describen características de los fluidos en movimiento como la ley de Torricelli y el número de Reynolds. También define conceptos como caudal, presión y principios como los de Pascal y Arquímedes.

2. La hidrostática es la parte de la
mecánica que se especializa en el
equilibrio de los fluidos. El término
también se utiliza como adjetivo para
referirse a lo perteneciente o relativo a
dicha rama de la mecánica.
Equilibrio de
Fluido

3. La hidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que
pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas muy sencillas. Entre ellas:
Ley de Torricelli si en un recipiente que no está tapado se encuentra un fluido y se le
abre al recipiente un orificio la velocidad con que caerá ese fluido será:
La otra ecuación matemática que describe a los fluidos en movimiento es el número
de Reynolds

4. Caudal
Artículo principal: Caudal (fluido)
El caudal o gasto es una de las magnitudes
principales en el estudio de la hidrodinámica. Se
define como el volumen de líquido.
Que fluye por unidad de tiempo sus unidades
en el sistema internacional son los m3/s y su
expresión matemática.

6. La Presión se define como la fuerza aplicada
perpendicularmente sobre cada unidad de
superficie .Matemáticamente viene dada la
expresión:
P=F
A Donde :
F es la fuerza perpendicular la superficie o el
area (A) .sus unidades son el newton (N) en
el sistema internacional .
(H)Es el àrea,sus unidades son m2 en el
sistema internacional.
(P) Es la presiòn,sus unidades son el pascal
(PA) en el sistema internacional.

7. En el caso de fluidos compresibles, donde la ecuación de
Bernouilli no es válida, es necesario utilizar la
formulación más completa de Navier y Stokes .Estas
ecuaciones son la expresión matemática de la
conservación de masa y de cantidad de movimiento .Para
fluidos compresibles pero no viscosos, también llamados
fluidos coloidales ,se reducen a las ecuaciones de Euler.

8. Fue el primero en medir la presión atmosferica.De manera experimental
introdujo verticalmente un tubo de vidrio de aproximadamente un metro de
largo cerrado por uno de sus extremos ,lleno el tubo de mercurio y lo
sumergió en un recipiente que también contenía mercurio descendía hasta
7cm.

9. Torricelli realizo varias veces las
variaciones que no fueron significativas y
que no descendía debido a que la presión
atmosférica era capaz de equilibrar la
presión por el peso es decir:
Peso
= presión atmosférica
Área
Presión atmosférica = (masa)(gravedad)
área
Presión atmosférica = (densidad)(volumen)(gravedad)
área
P= agh = (13600 kg) (9.81 m ) (0.76cm)= 1.013x10 pa

11. Como la presión absoluta atmosférica actúa sobre todos los objetos y
sustancias que están en la naturaleza, si un liquido se encuentra en un
recipiente al descubierto (alberca),río mar, laguna,etc.)la presión total a una
profundidad determinada (h) se obtiene sumando la presión atmosférica y la
hidrostática esta suma de presiones se le conoce como La presión absoluta
,matemáticamente se expresa.
(P) Absoluta = (P) atmosférica+(P) Hidrostática
(P) abs = (P) atm + agh

12. Para entender las ramificaciones fisiológicas de respirar varias mezclas de gases bajo
presión, es útil entender el concepto de presión parcial. La presión parcial de uno de
los gases que componen una mezcla de gases es una representación de la porción de
la presión total de la mezcla de gases de este gas en particular. Si sumas todas las
presiones parciales de los diversos gases que componen una mezcla, esta suma será
igual a la presión total de la mezcla. Por confuso que esto pueda parecer, las
presiones parciales son bastante fáciles de calcular: todo lo que necesitas saber es la
fracción de cada uno de los gases que componente la mezcla, y la presión total de la
mezcla.
Solo un apunte sobre notación: en su forma gaseosa, tanto el oxígeno como el
nitrógeno son moléculas binarias; es decir, que los átomos se juntan por pares. Una
molécula de oxígeno gaseoso consiste en dos átomos juntos de oxígeno, y una
molécula de nitrógeno gaseoso de dos átomos juntos de nitrógeno. El símbolo para
representar el oxígeno es "O", con lo que el oxígeno se representa como "O2"; el
subíndice "2" indicando que se trata de dos átomos. Análogamente, el nitrógeno
gaseoso está representado por "N2", y el dióxido de carbono por "CO2". Cuando se
trata de presiones parciales de gases, la notación del gas se prefija con la letra
mayúscula "P". Así, la "presión parcial de oxígeno" se escribe "PO2", y la "presión
parcial de nitrógeno" se escribe "PN2".

13. Si una persona a respirado en superficie
una mezcla de gases que contiene 80% de
oxígeno, la presión parcial del oxígeno
seria 0,8 ATA, que es exactamente la
misma presión parcial de oxígeno cuando
se respira aire a una profundidad de 30
metros (99 pies). En ambos casos (80% de
oxígeno en superficie o aire a 30 metros/99
pies), la concentración de moléculas de
oxígeno en los pulmones (ed., el número
total de moléculas de oxígeno en los
pulmones en cada inspiración) es la
misma.

14. Cuando estamos de vacaciones y nos
encontramos en una alberca ,mar rìo,notamos que
los cuerpos aun cuando sean pesados los
podemos levantar con facilidad mientras se
encuentren dentro de la lengua , es decir, que el
esfuerzo es menor para levantarla que cuando se
encuentra fuera del agua .
Este fenómeno fue estudiado por
arquimides.Descubrio la relación entre el valor de
la fuerza d empuje y el peso del volumen del
liquido se desaloja un cuerpo cuando se sumergió
.
Principio de Arquímedes .Todo cuerpo
sumergido parcial o totalmente en un fluido
recibe empuje vertical y hacia arriba igual al peso
del fluido que desaloja.

15. En otras palabras, al sumergir un cuerpo cualquiera en un
fluido ,un liquido actúa sobre dicho cuerpo ,oponiéndose a la
acción de su peso que siendo ,también vertical ,esta dirigido hacia
abajo.

16. Principio de Pascal.la presión externa,
ejercida sobre una parte de un fluido
encerrado en un recipiente ,se transmite
en todas direcciones y llega a todos los
puntos del liquido sin disminuir su
magnitud.
La presión inicial (P) de un gato
P¡=p¡ hidráulico aplica una fuerza inicial (F)
aun pistón de área y muy pequeña.
F¡=Ff
_____
según el principio de pascal esta presión
A¡ Af se transmite íntegramente al pistón de
salida, es decir.
De esta ecuación se
deduce
F¡=Ff
______A¡
Af

17. Este principio fue enunciado por Blaise Pascal ( 1623-1662) quien afirma: " Los
cambios de presion en cualquier region de un fluido comfinado se trasmite sin
alteración a todas las regiones del fluido"
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca,
perforada en diferentes lugares y provista de un embolo. Al llenar la esfera con
agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale
por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma
presión.

18. El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación
fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los
líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo
que de acu erdo con la ecuación:

19.
Aunque los dos sean fluidos hay una diferencia importante entre los gases y los
líquidos, mientras que los líquidos no se pueden comprimir en los gases sí es posible.
Esto lo puedes comprobar fácilmente con una jeringuilla, llénala de aire, empuja el
émbolo y veras cómo se comprime el aire que está en su interior, a continuación llénala
de agua (sin que quede ninguna burbuja de aire) observarás que por mucho esfuerzo
que hagas no hay manera de mover en émbolo, los líquidos son incompresibles.

20. Como puedes ver en esta experiencia si se hace presión con la jeringuilla en un
punto del líquido que contiene la esfera, esta presión se transmite y hace salir el
líquido a presión por todos los orificios.
La aplicación mas importante de este principio es la prensa hidráulica, ésta consta
de dos émbolos de diferente superficie unidos mediante un líquido, de tal manera
que toda presión aplicada en uno de ellos será transmitida al otro. Se utiliza para
obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor.
La presión ejercida en el émbolo 1 se transmitirá al émbolo 2, así pues p1 = p2 y por
tanto
Que constituye la fórmula de la prensa hidráulica, siendo F y S fuerza y superficie
respectivamente. Como S2 es grande, la fuerza obtenida en ese émbolo F2 también
lo será.