1) La hidrostática estudia los fluidos en estado de reposo, sin movimiento. La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos en movimiento. 2) La presión en un líquido depende de la profundidad y el peso específico según la fórmula de la hidrostática. 3) En vasos comunicantes, el nivel del líquido se iguala debido a que todos los puntos a la misma profundidad tienen igual presión.

1. U N I D A D N ° 3
F Í S I C A
P R O F . G O N Z Á L E Z , C A R O L I N A
T E C N I C A T U R A S U P E R I O R E N S E G U R I D A D
H I G I E N E Y M E D I O A M B I E N T E
HIDROSTÁTICA

2. FLUIDOS
Reciben el nombre de
fluidos aquellos cuerpos
que tienen la propiedad
de adaptarse a la forma
del recipiente que los
contiene. A esta
propiedad se le da el
nombre de fluidez
Liquidos
Gaseosos

3. FLUIDOS
• Tanto los líquidos como los gases, y su forma puede
cambiar fácilmente por escurrimiento debido a la
acción de fuerzas pequeñas. Se caracterizan por
carecer de forma propia y por lo tanto, adoptan el
recipiente que lo contienen.
• Los Líquidos, son difícilmente compresibles, poseen
volumen propio, mientras que los gases son
compresibles ( capacidad de disminuir su volumen
al ser sometido a fuerzas), ocupan la totalidad del
volumen del recipiente que lo contiene

4. HIDROSTÁTICA
• La hidrostática es la rama de la mecánica de
fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo;
es decir, sin que existan fuerzas que alteren su
movimiento o posición.

5. PRESIÓN
• La presión se define como la fuerza aplicada por
unidad de área. Matemáticamente se expresa con
la siguiente fórmula:

6. Ph= h.Pe

7. • Unidades: Las unidades de los tres sistemas métricos son:
• La unidad del sistema C.G.S. ( dina / cm 2 ) se la denomina baria
y a la unidad del M.K.S. (N/m 2 ) se la denomina Pascal . una
unidad muy utilizada es el Bar que equivale a 1 millon de barias.
• Equivalencias entre los tres sistemas: la siguiente igualdad
establece la equivalencia entre las unidades de los tres sistemas
vistos:
• 1 Kg/m 2 = 9.8 N/m 2 = 9,8 Pascal= 98 dyn / cm 2 = 98 baria
• Otras Unidades:
• Hectopascal 1Hpa= 100Pa Psi(libra sobre pulgada
cuadrada) 1Psi=6894,75 Pa
• Bar 1bar=100.00Pa Milibar 1milibar= 100pa=1Hpa

8. TEOREMA GENERAL DE LA
HIDROSTÁTICA
• " La diferencia de presión entre dos puntos de una
masa líquida en equilibrio, es igual al producto del
peso específico del líquido por la diferencia de
nivel entre ambos puntos”
• P b – P a = Pe.h
• [Pe] = g / cm 3
• [ h ] = cm 2
• [ P ] = g.cm/cm 3 = g / cm 2

9. • 1. Todos los puntos situados a igual distancia de la
superficie libre de un líquido, o sea, los situados en
el mismo plano horizontal, tienen la misma presión.
• 2. Todos los puntos de la superficie libre de un
líquido están a la misma altura y, por tanto, la
superficie es plana y horizontal.
• 3. De la ecuación P = Pe · h se deduce que la
presión aumenta con h ; es decir, con la
profundidad.

10. PRESIÓN SOBRE PAREDES Y FONDO
EN RECIPIENTES
• Las presiones ejercidas por un líquido
sobre las paredes y el fondo del
recipiente que lo contiene, son siempre
perpendiculares a la superficie. Esto lo
vamos a comprobar en el primer
trabajo práctico.
• En la figura que sigue, la presión en el
fondo del recipiente (P b ) es la suma
entre la presión ejercida sobre la
superficie del líquido (presión
atmosférica) y el producto del peso
específico por la altura de éste:

11. Análisis:
P a = P o + Pe. h a
P b = P o + Pe. h b
Pa: Presión ejercida en la pared
Pb: Presión ejercida en el fondo
Po: Presión ejercida sobre la superficie el líquido (presión
atmosférica)
Pe : peso específico del líquido
h: altura de líquido sobre el punto
La presión ejercida en el fondo del recipiente depende del
peso específico y de la altura del líquido siendo
independiente de la forma del recipiente y de la cantidad
de líquido contenido en él.

12. VASOS COMUNICANTES (V.C)
• Si se coloca varios recipientes con formas diferentes
conectados entre sí por su parte inferior, se tiene un sistema
de vasos comunicantes.
• Suponiendo que todos los recipientes están abiertos en su
parte superior y volcamos agua dentro de ellos, ¿ qué esperas
que ocurra con el nivel del líquido en todos ellos?. Este
alcanza el mismo nivel en todos los recipientes pues la
superficie está sometida a la misma presión (atmosférica) y
todos los puntos que están a igual nivel tienen la misma
presión

13. PO : PRESIÓN ATMOSFÉRICA
• En los V.C. con dos líquidos distintos, inmiscibles y de
diferente densidad, éstos alcanzan distintos niveles.
• P a = P o + h a . Pe a
• P b = P o + h b . Pe b
• P a = P b
• P a = P b= P o + h a .Pe a = P o + h b . Pe b
• h a .Pea = hb. Peb

14. PRINCIPIO DE PASCAL
• " La presión ejercida sobre la superficie libre de un
líquido en equilibrio se transmite íntegramente y en
todo sentido a todos los puntos de la masa líquida
".
P' B = P B + P
Donde P = F / S
P´b= Pe.hb + F/S

15. • Se observa experimentalmente que al aplicar una
presión sobre el pistón del tubo central, el nivel de
líquido asciende valores iguales en todos los tubos
laterales.

16. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
El principio de Arquímedes afirma que
todo cuerpo sumergido en un fluido
experimenta un empuje vertical y
hacia arriba igual al peso de fluido
desalojado.

17. La explicación del principio de Arquímedes consta de dos
partes como se indica en la figuras:
El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio
con el resto del fluido.
La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido
de la misma forma y dimensiones.

18. TENSIÓN SUPERFICIAL
• tensión superficial de un líquido a la cantidad de
energía necesaria para aumentar su superficie por
unidad de área.1 Esta definición implica que el
líquido tiene una resistencia para aumentar su
superficie. Este efecto permite a algunos insectos
como el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por
la superficie del agua sin hundirse.

19. DENSIDAD
• Es una magnitud escalar referida a la cantidad de
masa en un determinado volumen de una
sustancia. Usualmente se simboliza mediante la
letra rho ρ del alfabeto griego. La densidad media
es la razón entre la masa de un cuerpo y el
volumen que ocupa.

21. HIDRODINÁMICA
• La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos.
• Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se
consideran tres aproximaciones importantes:
• que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su
densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de
lo que ocurre con los gases;
• se considera despreciable la pérdida de energía por la
viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para
fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la
inercia de su movimiento;
• se supone que el flujo de los líquidos es un régimen estable o
estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un
punto es independiente del tiempo.
• La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales,
como diseño de canales, construcción de puertos y presas,
fabricación de barcos, turbinas, etc.

22. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
v1S1=v2S2
La ecuación de continuidad nos proporciona la forma
de la superficie el agua que recorre en el caño, tal
como apreciamos en la figura.

23. VISCOSIDAD
• La viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido. A
causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para
obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.
• En la figura, se representa un fluido comprendido entre una
lámina inferior fija y una lámina superior móvil.
• La capa de fluido en contacto con la lámina móvil tiene la
misma velocidad que ella, mientras que la adyacente a la pared
fija está en reposo. La velocidad de las distintas capas
intermedias aumenta uniformemente entre ambas láminas tal
como sugieren las flechas. Un flujo de este tipo se denomina
laminar.