1. El término hidrostática se refiere al estudio de losEl término hidrostática se refiere al estudio de los
fluidos en reposo. Los fluidos son substancias,fluidos en reposo. Los fluidos son substancias,
idealizadamente un continuo de masa, donde suidealizadamente un continuo de masa, donde su
forma puede cambiar fácilmente por escurrimientoforma puede cambiar fácilmente por escurrimiento
debido a la acción de fuerzas pequeñas. Sondebido a la acción de fuerzas pequeñas. Son
fluidos tanto los líquidos como los gases.fluidos tanto los líquidos como los gases.
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HIDROSTATICAHIDROSTATICA
2. La densidad es una propiedad característica de cada
sustancia y da idea de lo pesado de los átomos que la
forman y de lo juntos que están: una misma masa de
distintas sustancias ocupa distinto volumen.
2
DENSIDADDENSIDAD
La unidad de densidad en el S.I.
es el Kg/m .
1 g/cm = 1000 kg/m
3
3 3
3. Un sólido al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en suUn sólido al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en su
superficie tratando de penetrarlo. El efecto deformador de esa fuerza osuperficie tratando de penetrarlo. El efecto deformador de esa fuerza o
la capacidad de penetración depende de la intensidad de la fuerza y della capacidad de penetración depende de la intensidad de la fuerza y del
área de contacto.área de contacto. La presiónLa presión es la magnitud que mide esa capacidades la magnitud que mide esa capacidad..
Su unidad en el Sistema Internacional es el Pascal (Pa = 1N/m )Su unidad en el Sistema Internacional es el Pascal (Pa = 1N/m )
Si un objeto se coloca en contacto con un fluido en equilibrio (enSi un objeto se coloca en contacto con un fluido en equilibrio (en
reposo) el fluido, gas o líquido, ejerce fuerzas normales sobre el objeto.reposo) el fluido, gas o líquido, ejerce fuerzas normales sobre el objeto.3
PRESIÓNPRESIÓN
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4. …… continuacióncontinuación
Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:
1. Un hombre de 70 kg de masa está parado y apoyado en sus
dos pies. La superficie de apoyo de cada zapato es de
200cm. ¿Cuál será la presión, expresada en Pascales,
ejercida sobre el suelo?. Dato: g = 9,8 m/s
Solución: P = 17.150 Pa
2. Una aguja hipodérmica de sección 0,01 mm se clava en la
piel con una fuerza de 50 N. ¿Cuál es presión ejercida?
Solución: P= 5 x 109
Pa
3. Sobre un émbolo de sección 3 cm que se mueve dentro de
un pistón se coloca una masa de 20 kg. ¿Qué presión ejerce
en el fluido del interior del pistón?
Solución: P= 6,53 x 10 Pa
2
2
2
2
5
5. La presión hidrostática en un punto del interior de un líquido esLa presión hidrostática en un punto del interior de un líquido es
directamente proporcional a la densidad del fluidodirectamente proporcional a la densidad del fluido dd, a la profundidad, a la profundidad hh,,
y la gravedad del lugar,y la gravedad del lugar, g.g.
Los fluidos (líquidos y gases) ejercen también una presión, P = d.g.h,Los fluidos (líquidos y gases) ejercen también una presión, P = d.g.h,
sobre cualquier cuerpo sumergido en ellos. La presión será tanto mayorsobre cualquier cuerpo sumergido en ellos. La presión será tanto mayor
cuanto más denso sea el fluido y mayor la profundidad.cuanto más denso sea el fluido y mayor la profundidad. Todos losTodos los
puntos situados a la misma profundidad tienen la misma presión.puntos situados a la misma profundidad tienen la misma presión.
5
PRESIÓN HIDROSTÁTICAPRESIÓN HIDROSTÁTICA
6. …… En síntesisEn síntesis
““En todo punto del interior de un liquido hay presiones en todas direcciones y enEn todo punto del interior de un liquido hay presiones en todas direcciones y en
todos los sentidos”todos los sentidos”
La presión dentro de un líquido depende de laLa presión dentro de un líquido depende de la profundidadprofundidad y de lay de la
densidad del líquidodensidad del líquido..
7.
8. TEOREMA FUNDAMENTAL DE LATEOREMA FUNDAMENTAL DE LA
HIDROSTÁTICAHIDROSTÁTICA
PA = δ.g.hA y PB = δ.g.hB
PA – PB = δ.g.(hA – hB)
“La diferencia de Presiones entre 2 puntos de un
mismo líquido es igual al producto entre el Peso
Específico del líquido y la diferencia de
niveles”
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9. La presión total enA será:
PA = Phidrostatica+ Patmosferica
PA = d.g.hA + P0
9
10. 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.
10
12. PRINCIPIO DE PASCALPRINCIPIO DE PASCAL
““Un liquido transmite en todas direcciones la presión que se ejerce sobreUn liquido transmite en todas direcciones la presión que se ejerce sobre
el”el”
En cambio un sólido transmite Fuerzas.
12
13. PRENSA HIDRÁULICAPRENSA HIDRÁULICA
Las presiones en los 2 émbolos son
iguales:
P1 = P2
F1 = F2
A1 A2
UTILIDAD:
Multiplicar una Fuerza.
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La ventaja que presentan los líquidos es que al transmitir Presiones, pueden
multiplicar las Fuerzas aumentando el área sobre la cuál se ejerce.
14. PRENSA HIDRÁULICAPRENSA HIDRÁULICA
Lo que se gana en fuerza, se pierde en recorrido.
Ej: siA1= 10 cm2
,A2= 1000 cm2
y el recorrido por
el pistón chico es de 50 cm:
V=A1.d1=10 cm2
.50 cm=500 cm3
d2=V/A2=500 cm3
/1000 cm2
= 0.05 cm
14
17. PRINCIPIO DE ARQUIMEDESPRINCIPIO DE ARQUIMEDES
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“ 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:
Pesoap = Peso - Empuje
18. EMPUJEEMPUJE
Sobre la sup. Superior actúa una
fuerza F1 hacia abajo.
Sobre la sup. Inferior actúa una
fuerza F2 hacia arriba.
Como F1<F2: hay una fuerza neta
haciaARRIBA que llamaremos
EMPUJE:
E = F2 – F1
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F1 es la fuerza peso de la columna que se
encuentra por encima de h1.
F2 es la fuerza peso de la columna que se
encuentra por encima de h2.
El EMPUJE es el peso de la columna de
líquido de igual volumen que el
cuerpo sumergido.
19. EMPUJEEMPUJE
EMPUJE:
E = F2 – F1
P2=d.g.h2 y P1=d.g.h1
F1=P1.A y F2=P2.A
E=(P2.A) - (P1.A)
E=(d.g.h2.A) – (d.g.h1.A)
E=d.g.A.(h2-h1) = d.g.A.L
E=d.g.V = (d.V).g = m.g
E=Peso del liquido
19
El EMPUJE es el peso de la columna de
líquido de igual volumen que el
cuerpo sumergido.
20. 20
Empuje = peso del liq. desalojado
E = mliq.g= δliq.Vliq.g = ρliq.Vliq =ρliq.Vcuerpo
E = ρliq.Vcuerpo
Importante: es el volumen del cuerpo, y no su peso, lo que
determina el empuje cuando está totalmente sumergido.
Un cuerpo grande sumergido recibirá un gran empuje;
Un cuerpo pequeño, recibe un empuje pequeño.
21. ¿Porqué algunos cuerpos flotan y otros no?
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Sobre un cuerpo sumergido actúan 2 fuerzas. 1) su peso
(hacia abajo) y 2) empuje (hacia arriba). Puede ocurrir:
E=d.g.Vliq Pc=d.g.Vcuerpo
E<P (δliq<δcuerpo): el cuerpo se hunde al fondo.
E=P (δliq=δcuerpo): el cuerpo queda flotando entre 2 aguas.
E>P (δliq>δcuerpo): el cuerpo flota.
