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ejemplo de fluidos estaticos
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CURSO DE FISICA II
• UNIDAD MECÁNICA DE FLUIDOS
- FLUIDOS
- HIDROSTÁTICA (PASCAL, ARQUÍMEDES)
Giovanni Triana
LIBRO: FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA, RAYMOND SERWAY
CURSO DE FISICA II • UNIDAD MECÁNICA DE FLUIDOS
- FLUIDOS
- HIDROSTÁTICA
Giovanni Triana
LIBRO: FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA, RAYMOND SERWAY
Característica propia de cada elemento o material, es el cociente entre masa y volumen
Giovanni Triana
Cualquier sistema o sustancia que se adapta al recipiente (estructura molecular)
FLUIDO:
Densidad:
UNIDADES
Cualquier sistema que se adapta al recipiente (estructura molecular)
FLUIDO:
Giovanni Triana
Giovanni Triana
Giovanni Triana
EJEMPLOS
1. Se tiene almacenado 2 ton de gasolina, calcular la altura del tanque si este es de forma cubica. 𝛒= 0,68 g/cm3
2. Se desea caracterizar un elemento desconocido, para esto se toma una muestra con una masa de 5250kg y ocupa un volumen de 0.5m3 . ¿Qué material es?
3. En un proceso industrial se utiliza la glicerina, si se tiene almacenado 250 kg de este material, calcular el volumen (m3 y litros).
Giovanni Triana
Fuerza que actúa perpendicular sobre un área.
PRESIÓN.
unidades
área
FUERZA
Ejemplo:
se genera una presión de 60psi sobre una superficie circular de radio 2 in (inch=pulgada)
¿Qué fuerza actúa? (lb y N) Giovanni Triana
Fuerza que actúa perpendicular sobre un área.
PRESIÓN.
unidades
PRESION ATMOSFERICA
1 bar=100 000 Pa Giovanni Triana
EJERCICIOS.
1. Una piscina contiene 10 ton. de agua que se distribuyen en un área cuadrada de 2m de lado. Calcular la presión en el fondo. (Pa, atm y psi).
2. Se genera una presión de 70psi producido por una
fuerza de 100N. Calcular el área de contacto, si esta es cuadrada hallar sus lados.
Giovanni Triana
Es la relación entre las presiones que generan dentro de un fluido con respecto a la profundidad que se encuentre el sistema que se estudia.
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE PASCAL
h 𝛒
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE PASCAL
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE PASCAL
¿Qué fuerzas actúan?
peso Fuerza flotación
Peso Atmosfera
peso Fuerza flotación
Peso Arriba
V=Ac h
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE PASCAL
Un deportista que practica el buceo se encuentra en la siguiente profundidad a) 10m ¿Qué presión experimenta? y b) si el instrumento de medición de presión del buzo marca 4atm ¿A qué profundidad se encuentra?.
Giovanni Triana
APLICACIONES MANÓMETROS HIDROSTÁTICOS: Dispositivos para medir presión en los procesos industriales.
presión h
EJEMPLO. En un proceso industrial se tiene un manómetro de MERCURIO (𝛒=13.5g/ml) cuya columna mide 1.5m. Calcular la presión del tanque
𝛒=13.5g/ml
=1.5m
Giovanni Triana
APLICACIONES
GATO HIDRAULICO: Sistema mecánico que amplifica una fuerza por medio del juego de áreas de los pistones.
F1 F2
Giovanni Triana
APLICACIONES
P1=P2
R1=0.5m
F1=100N F2=?
R2=3m
Giovanni Triana
APLICACIONES
P1=P2
EJERCICIO Se tiene un gato hidráulico con un radio menor de 0,8m y un radio mayor que es 10 veces el radio menor. Si se aplica una fuerza de 250N sobre el radio menor, calcular la fuerza generada sobre el radio mayor y la amplificación de la fuerza lo mismo que la presión generada.
Giovanni Triana
APLICACIONES
MANOMETROS: Dispositivos para medir presión en los procesos industriales.
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Peso objeto = Peso fluido desplazado
Mobjetog = M fluido desalojado g
𝛒objetoVobjeto = 𝛒fluidoVfluido desalojado
Giovanni Triana
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
x x
𝛒objeto A h objeto = 𝛒fluido A X
h
EJEMPLOS.
1. Se tiene un cubo de madera de 4cm de alto y su densidad es de 0,57g/ml, si se introduce dentro de agua (densidad es de 1g/ml). Calcular la altura del cubo que estará dentro del agua.
2. Un surfista de 70kg se mantiene sobre su tabla sin hundirse, calcular el área promedio de la tabla , si el grosor es de 1cm.
EJERCICIOS. 1. Un cubo de hierro tiene un volumen de 0,5L,
calcular la masa y la altura del cubo. 2. Un mini sumergible alcanza una profundidad de
250m. Calcular la presión en atm. Pa, psi. 3. Sobre un dispositivo circular de radio 2in, actúa una
fuerza de 1200N, calcular la presión generada en atm., Pa, psi y bares.
4. Un manómetro de mercurio tiene una altura de 1.25m, calcular la presión generada (psi, atm).
5. Se cuente con un gato hidráulico cuyo radio mayor es 10 veces el radio menor, si se aplica una fuerza sobre el área menor, ¿Cuántas veces aumenta la fuerza?
EJERCICIOS. FISICA DE TIPLER, VOL I. PAG. 386
EJERCICIOS. FISICA DE TIPLER, VOL I. PAG. 386
EJERCICIOS. FISICA DE TIPLER, VOL I. PAG. 386
