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.
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.
Son fluidos tanto los líquidos como los gases, y su forma puede cambiar fácilmente por escurrimiento debido a la acción de fuerzas pequeñas.
Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son elprincipio de Pascal y el principio de Arquímedes.
El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre un fluido no compresible contenido en un recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y a todas partes del recipiente.
Este tipo de fenomeno se puede apreciar, por ejemplo en la prensa hidráulica la cual funciona aplicando este principio.
Definimos compresibilidad como la capacidad que tiene un fluido para disminuir el volumen que ocupa al ser sometido a la acción de fuerzas.
Presión
Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo deformable, los efectos que provoca dependen no sólo de su intensidad, sino también de cómo esté repartida sobre la superficie del cuerpo.
Así, un golpe de martillo sobre un clavo bien afilado hace que penetre más en la pared de lo que lo haría otro clavo sin punta que recibiera el mismo impacto. Un individuo situado de puntillas sobre una capa de nieve blanda se hunde, en tanto que otro de igual peso que calce raquetas, al repartir la fuerza sobre una mayor superficie, puede caminar sin dificultad.
La presión depende no sólo de la magnitud de la fuerza, sino de la
superficie sobre la cual se ejerce dicha fuerza. Un clavo afilado penetra más
que otro, recibiendo los dos el mismo golpe de martillo La presión depende no
sólo de la magnitud de la fuerza, sino de la superficie sobre la cual se ejerce
dicha fuerza. Un clavo afilado penetra más que otro, recibiendo los dos el
mismo golpe de martillo.
Unidades de presión
Existen, no obstante, otras unidades de presión que sin corresponder a ningún sistema de unidades en particular han sido consagradas por el uso y se siguen usando en la actualidad junto con el pascal. Entre ellas se encuentran la atmósfera y el bar.
La atmósfera (atm) se define como la presión que a 0 C ejercería el peso de una columna de mercurio de 76 cm de altura y 1 cm2 de sección sobre su base.
Es posible calcular su equivalencia en N/m2 sabiendo que la densidad del mercurio es igual a 13,6 · 103 kg/m3 y recurriendo a las siguientes relaciones entre magnitudes:
Peso (N) = masa (kg) · 9,8
m/s2
Masa = volumen · densidad
Como el volumen del cilindro que forma la columna es igual a la superficie de la base por la altura, se tendrá:
Equivalencias de presión
Es la presión que ejerce un líquido en reposo, sobre un cuerpo sumergido dentro de él.
Esta presión se origina debido al peso del líquido que actúa sobre el área o superficie del cuerpo. Para deducir una fórmula que permita evaluar la presión de un líquido (PL) sobre un cuerpo sumergido, a una distancia h del nivel superior (altura del fluido).
FÓRMULA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
La Presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire.
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve todo el planeta y esta formado por mezcla de gases que en conjuntos llamamos aire, como todos los cuerpos, tiene peso, el cual ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre es lo que llamamos presión atmosférica.
La presión atmosférica varia, no siempre es igual en los diferentes lugares de nuestro planeta y nuestro país, ni en la diferente época del año.
Como podemos ver la presión ejercida. Por lo atmosférica se debe al peso (P: m.z) de la misma su valor es de 1001.000 páscales que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estos son: 101.000 Pa = 1 atm = 760 mm Hg = 101 mb.
Para medir la presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli en el año 1643. En meteorología se usa como unidad de medida de la presión atmosférica el Héctor Pascal (HPA). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 HPA.
Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.
PRESIÓN MANOMÉTRICA
Es la presión relativa que ejerce un fluido (líquido o gas), su valor depende de la presion externa.
La presión manométrica puede tener un valor mayor o menor que la presion atmosferica. Un manómetro que mide presiones inferiores a la atmosférica se llama manómetro de vacío o vacuómetro.
El manómetro es un tubo de vidrio doblado en forma de “U” o forma de “J” con dos ramas, conteniendo cierta cantidad de mercurio y que posee un codo en una de las ramas para conectar al fluido que se le quiere medir la presión.
La presión manométrica (Pman) la podemos expresar de dos formas, según la unidad de presión que se desee:
La presión manométrica en función de la presión absoluta y presión externa (atmosférica) lo hallamos despejando:
PRESIÓN ABSOLUTA
Presión absoluta: esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica.
La presión absoluta es, por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor, se habla de depresión. Ésta se mide en relación al vacío total o al 0 absoluto.
Fórmula: Presión absoluta= Presión relativa + Presión atmosférica
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve todo el planeta y esta formado por mezcla de gases que en conjuntos llamamos aire, como todos los cuerpos, tiene peso, el cual ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre es lo que llamamos presión atmosférica.
La presión atmosférica varia, no siempre es igual en los diferentes lugares de nuestro planeta y nuestro país, ni en la diferente época del año.
Como podemos ver la presión ejercida. Por lo atmosférica se debe al peso (P: m.z) de la misma su valor es de 1001.000 páscales que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estos son: 101.000 Pa = 1 atm = 760 mm Hg = 101 mb.
Para medir la presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli en el año 1643. En meteorología se usa como unidad de medida de la presión atmosférica el Héctor Pascal (HPA). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 HPA.
Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.
Es la presión relativa que ejerce un fluido (líquido o gas), su valor depende de la presion externa.
La presión manométrica puede tener un valor mayor o menor que la presion atmosferica. Un manómetro que mide presiones inferiores a la atmosférica se llama manómetro de vacío o vacuómetro.
El manómetro es un tubo de vidrio doblado en forma de “U” o forma de “J” con dos ramas, conteniendo cierta cantidad de mercurio y que posee un codo en una de las ramas para conectar al fluido que se le quiere medir la presión.
La presión manométrica (Pman) la podemos expresar de dos formas, según la unidad de presión que se desee:
Pman = ϒ(Hg) x L
donde Y(Hg) es el peso especifico del mercurio.
La presión manométrica en función de la presión absoluta y presión externa (atmosférica) lo hallamos despejando:
Pman = Pgas - Patm
Presión absoluta: esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica.
La presión absoluta es, por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor, se habla de depresión. Ésta se mide en relación al vacío total o al 0 absoluto.
Fórmula: Presión absoluta= Presión relativa + Presión atmosférica
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