Importancia de la hidrostática e hidrodinámica

1. 1
MECÁNICA DE FLUIDOS
HIDROSTÁTICA
Ref. Texto Escolar p. 104

2. HIDROPONÍA E HIDROSTÁTICA

3. HIDROPONÍA E HIDROSTÁTICA

4. 4
FUNDAMENTOS

5. Concepto de Fluidos
Los líquidos y los gases son
fluidos porque los
átomos o moléculas están
dispuestos de forma más
desordenada que en los
sólidos.
Los gases tienen mayor
fuerza de repulsión.

6. MECÁNICA DE FLUIDOS
DIFERENCIA ENTRE LÍQUIDO Y GAS

7. HIDROSTÁTICA

8. 8
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO

9. La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen de una
sustancia.
El peso específico es la cantidad de peso por unidad de volumen de
una sustancia.

10. 1° EJERCICIO DE APLICACIÓN

11. ¿Qué volumen ocupan 0,4 kg de alcohol? ¿Cuál es el peso de
este volumen? Dato: densidad del alcohol 790kg/m3
2° EJERCICIO DE APLICACIÓN

12. 12
PRESIÓN

13. DEFINICIÓN DE PRESION
La presión se define como la cantidad de fuerza ejercida sobre un
área unitaria de una sustancia. Esto se puede establecer con la
ecuación:
Blaise Pascal, un científico del siglo XVII, describió dos importantes
principios acerca de la presión.

14. En un fluido confinado entre fronteras sólidas, la presión actúa
perpendicularmente a la frontera.

15.  Determinar la presión que ejerce un bloque de granito
cuyas dimensiones son 0.5 m de ancho y 1 m de largo y
que ejerce una fuerza de 10.000 N:
 Primero calculamos la superficie.
 Área = 0.5 · 1 = 0.5 m²
 Recuerda que: P = F/A
 Entonces la presión es de:
 P = 10.000 N / 0.5 m² = 20.000 Pa ó 20kPa
3° EJERCICIO DE APLICACIÓN

16. 16
PRESION EN LOS GASES

18. 0,97 atm
4° EJERCICIO DE APLICACIÓN

19. 19
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

20. PRESION HIDROSTATICA
P = r. g. h
La presión dentro de un líquido depende
de la profundidad y de la densidad
del líquido.
20
 La presión ejercida por un líquido no depende de la forma, ni
del volumen, ni de la forma del fondo del recipiente que lo
contiene.
 La presión hidrostática depende de:
 La densidad del líquido (r)
 La aceleración de gravedad (g)
 La profundidad (h)

21.  Un líquido es un fluido.
 Un líquido tiene masa. Por lo tanto, tiene peso.
 Este peso dependerá de la densidad del líquido.
 Los líquidos, al tener peso, también ejercen una presión.
 A esta presión se le llama presión hidrostática.

22.  ¿Qué pasará con la presión en un líquido?
 Si nos estamos bañando en una piscina, ¿será la presión la
misma en la superficie y en el fondo de la piscina?
 ¿Cómo será la presión de un líquido sobre las paredes del
recipiente que lo contiene?

23.  ¿Cómo actúa la presión
hidrostática?
 La presión actúa sobre todas las
caras de un objeto sumergido o
sobre las caras de las paredes
del recipiente que la contiene.
 Esta fuerza actúa en forma
perpendicular sobre cada una
de las caras.

24. 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.
24

25. 5° EJERCICIO DE APLICACIÓN
 Si tenemos tres recipientes que contienen el
mismo líquido (agua) en el mismo lugar.
 ¿Cuál será la presión a 0.2 m de profundidad, en
cada uno de los recipientes?
 Sabemos que la presión no depende de la forma del
recipiente.
 Entonces:
 Densidad del agua = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
 Aceleración de gravedad = 10 m/s² (aproximado)
 Profundidad = 0.2 m
 P = 1000 · 10 · 0.2
 P = 2000 Pa ó 2kPa

26. 6° EJERCICIO DE APLICACIÓN
 Dos personas bucean en mar abierto. El buzo 1 está a una
profundidad de 10m y el buzo 2 está a una profundidad de
25 m. ¿Cuál de los buzos está expuesto a mayor presión?
 Considera que la densidad del agua de mar es de 1.03
g/cm³ (1030 kg/m³) y que la aceleración de gravedad es
aproximadamente de 10 m/s².
10 m
25 m

27.  Presión para el buzo 1:
 P = D·g·h
 P = 1030 · 10 · 10
 P = 103.000 Pa
 Presión para el buzo 2:
 P = 1030 · 10 · 25
 P = 257.500 Pa
 Por lo tanto, el buzo 2 está expuesto a una mayor
presión.
RESOLUCIÓN

28. 28
PRINCIPIO DE PASCAL

31. PRENSA HIDRAULICA
 Las presiones en los 2 émbolos son
iguales:
P1 = P2
F1 = F2
A1 A2
 UTILIDAD:
Multiplicar una Fuerza.
31
La ventaja que presentan los líquidos es que al transmitir Presiones, pueden
multiplicar las Fuerzas aumentando el área sobre la cuál se ejerce.

32. 7° EJERCICIO DE APLICACIÓN

33. 8° EJERCICIO DE APLICACIÓN

34. 9° EJERCICIO DE APLICACIÓN

35. 35
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

37. PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
37
 “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:
Peso ap = Peso - Empuje

42. 10° EJERCICIO DE APLICACIÓN

43. 11° EJERCICIO DE APLICACIÓN

45. ELABORAR UN ORGANIZADOR VISUAL
SOBRE MECÁNICA DE FLUIDOS

46. Videos
Brazo hidraulico
https://www.youtube.com/watch?v=FHWCoNvpvSY
https://www.youtube.com/watch?v=UmSKDI0NsSs
Pileta de Herón
https://www.youtube.com/watch?v=mjYKW8yUzjI
Minibomba de agua
https://www.youtube.com/watch?v=BDDlWk_RHS0
Aplicación de pincipios de pascal y arquimedes
https://www.youtube.com/watch?v=MtzP2_3UrwA
https://www.youtube.com/watch?v=SNijhJQ6lyU

47. La Presión
Se define como:
Mecánica de Fluidos
En los Gases
Atmosféricos se
habla de…
En Los Fluidos de
reposo y equilibrio
Fuerza (F) por
unidad de
superficie (A)
A
F
P 
2
metro
newton
Pa 
Unidades:
SI Otras
Pascal (Pa)
cm Hg
bar
atm
mm Hg torr
Presión
Atmosférica
Se mide con:
El Barómetro
De
Hg
De Aire
De Torricelli anaeróbico
Gases
Líquidos
Se observan
efectos como:
-Tensión
Superficial
- Capilaridad
Está relacionada
con:
Presión
Hidrostática
Principio de
Arquimedes
Principio de
Pascal
P =Dgh
Explica el
Empuje
Empuje
E = DVd
Condiciones de
Flotabilidad
2
2
1
1
A
F
A
F

Aplicación
Máquina
Hidráulica
Prensa Sistema
de Frenos

48. La Presión
Fluidos
Los Fluidos en
movimiento Relativo
.- Hidrodinámica
Ha sido estudiada
por científicos como:
Se comportan
según las leyes
de Bernoulli
Ofrecen
resistencia al
movimiento de los
Objetos
La rapidez v con
que fluye un líquido
en una cañería se
sección A variable
es tal que:
La rapidez v con
que fluye un
líquido de
densidad D en una
cañería de altura h
variable y la
presión P se
relacionan de
modo tal que:
Un objeto de masa
m, que se mueve
con velocidad v en
un fluido,
experimenta una
aceleración a
debido a una
fuerza de roce F
según:vA = constante
Constante
2
1 2
 DghDvP
y las presiones son
menores donde v es
mayor.
F – v = ma
Hasta alcanzar la velocidad límite
o terminal v = F/.
Arquímedes
E. Torricelli
Blas Pascal
Otón von Guerike
Daniel Bernoulli

49. Principio de Pascal
https://www.youtube.com/watch?v=MtzP2_3UrwA