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MECÁNICA DE FLUIDOS
HIDROSTÁTICA
Ref. Texto Escolar p. 104
HIDROPONÍA E HIDROSTÁTICA
HIDROPONÍA E HIDROSTÁTICA
4
FUNDAMENTOS
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.
MECÁNICA DE FLUIDOS
DIFERENCIA ENTRE LÍQUIDO Y GAS
HIDROSTÁTICA
8
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO
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.
1° EJERCICIO DE APLICACIÓN
¿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
PRESIÓN
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.
En un fluido confinado entre fronteras sólidas, la presión actúa
perpendicularmente a la frontera.
 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
PRESION EN LOS GASES
0,97 atm
4° EJERCICIO DE APLICACIÓN
19
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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)
 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.
 ¿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?
 ¿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.
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
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
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
 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
PRINCIPIO DE PASCAL
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.
7° EJERCICIO DE APLICACIÓN
8° EJERCICIO DE APLICACIÓN
9° EJERCICIO DE APLICACIÓN
35
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
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
10° EJERCICIO DE APLICACIÓN
11° EJERCICIO DE APLICACIÓN
ELABORAR UN ORGANIZADOR VISUAL
SOBRE MECÁNICA DE FLUIDOS
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
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
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
Principio de Pascal
https://www.youtube.com/watch?v=MtzP2_3UrwA

Mecanica de fluidos

  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
    Concepto de Fluidos Loslíquidos 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 DIFERENCIAENTRE LÍQUIDO Y GAS
  • 7.
  • 8.
    8 DENSIDAD Y PESOESPECÍFICO
  • 9.
    La densidad esla 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 DEAPLICACIÓN
  • 11.
    ¿Qué volumen ocupan0,4 kg de alcohol? ¿Cuál es el peso de este volumen? Dato: densidad del alcohol 790kg/m3 2° EJERCICIO DE APLICACIÓN
  • 12.
  • 13.
    DEFINICIÓN DE PRESION Lapresión 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 fluidoconfinado entre fronteras sólidas, la presión actúa perpendicularmente a la frontera.
  • 15.
     Determinar lapresión 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.
  • 18.
    0,97 atm 4° EJERCICIODE APLICACIÓN
  • 19.
  • 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 líquidoes 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 pasarácon 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 actúala 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  Lapresión 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 DEAPLICACIÓN  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 DEAPLICACIÓN  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 parael 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.
  • 31.
    PRENSA HIDRAULICA  Laspresiones 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 DEAPLICACIÓN
  • 33.
    8° EJERCICIO DEAPLICACIÓN
  • 34.
    9° EJERCICIO DEAPLICACIÓN
  • 35.
  • 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 DEAPLICACIÓN
  • 43.
    11° EJERCICIO DEAPLICACIÓN
  • 45.
    ELABORAR UN ORGANIZADORVISUAL SOBRE MECÁNICA DE FLUIDOS
  • 46.
    Videos Brazo hidraulico https://www.youtube.com/watch?v=FHWCoNvpvSY https://www.youtube.com/watch?v=UmSKDI0NsSs Pileta deHerón 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 definecomo: 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 Fluidosen 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.