Principios de Hidrostática: Análisis de Fluidos - Unidad 2, Monografías, Ensayos de Mecánica de Fluidos

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21 - 10 - 2020 Principios de

Hidrostática.

Unidad 2

Nombre de la Materia: Análisis de Fluidos.

Nombre del Catedrático: Soto Orozco Juan.

Nombre del Alumno: Bautista Martinez Axel Ariel.

Grupo: L

Principio de Hidrostática. La fuerza ejercida por un sólido sobre la superficie que lo sustenta es igual a su peso. Dado que los líquidos también pesan, resulta lógico pensar que también ejercerán una cierta fuerza sobre la base del recipiente que los contiene. Sin embargo, existe una diferencia fundamental: un líquido también ejerce una cierta fuerza sobre las paredes del recipiente. Además, esta fuerza es perpendicular a dicha superficie, como se puede observar si se agujerea una bolsa de plástico rellena de agua: por los agujeros saldrán chorros de agua perpendicularmente a la superficie. De hecho, todo cuerpo sumergido en un fluído sufre una presión sobre toda su superficie exterior debida al propio peso del mismo. A esta presión se la conoce como presión hidrostática. Experimentalmente, se comprueba que la presión hidrostática sobre un cuerpo sumergido: Actúa en todas las direcciones. Aumenta con la profundidad. Es mayor conforme mayor sea la densidad del líquido. Es independiente de la forma del recipiente contenedor.

Por lo que: 𝐹 2 = 𝐹 1 𝑠 2 𝑆 1 Dado que el líquido es incompresible, el volumen desplazado por el émbolo 1 debe ser igual que el desplazado por el émbolo 2: V1=V es decir: S1⋅h1=S2⋅h Paradoja de Pascal: En el desarrollo de la relación Lp — yh, el tamaño del volumen pequeño de fluido no afecta el resultado. El cambio en la presión sólo depende del cambio en la elevación y el tipo de fluido, no del tamaño del contenedor del fluido. Por tanto, todos los contenedores mostrados en la figura tendrían la misma presión en su fondo, aun si contuvieran cantidades muy diferentes de fluido, A este fenómeno se le conoce como paradoja de Pascal, en honor de Blas Pascal, científico del siglo xvn, quien contribuyó al conocimiento del tratado de los fluidos.

Principio de Arquímedes. Arquímedes de Siracusa vivió entre los años 287 y 212 A.C. Entre sus descubrimientos más notables está el principio de flotabilidad de los cuerpos, conocido hoy como principio de Arquímedes. El principio de Arquímedes nos indica que “todo cuerpo sumergido dentro de un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”. Este principio lo aplicamos cuando nadamos, cuando tiramos un objeto al agua; el objeto se hunde si su peso es mayor que el peso del fluido desalojado (desplazado). El objeto flota cuando su peso es menor o igual al peso del fluido desplazado. Arquímedes descubrió que un cuerpo, al ser sumergido parcial o totalmente en el interior de un fluido, experimenta una fuerza hacia arriba, llamada fuerza de empuje o, simplemente, empuje, cuyo módulo es igual al peso del fluido que desplaza. El aumento del nivel de agua en el jarro es el mismo que se tendría si, en vez de poner la piedra en el jarro, se vertiera en él un volumen de agua igual al volumen de la piedra. En términos de módulos, el empuje se define, entonces, del siguiente modo: 𝐸 = 𝑃𝑓𝑑

Bibliografía Educación, M. d. (2009). Fisica para estudiantes. Chile: McGraw-Hill Iteramericana. educaplus. (10 de Febrero de 2018). Obtenido de educaplus.org: https://www.educaplus.org/game/principio-de-pascal Hewitt, P. G. (2009). Conceptos de Física. Ciudad de México: Editorial Limusa S.A. de C.V. MOTT, R. L. (2006). MECÁNICA DE FLUIDOS. Sexta edición. Ciudad de México: PEARSON EDUCACIÓN.