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Conceptos 1.- Presión promedio: Se defne como la uerza dividida por la superfci la uerza debe ser perpendicular (normal) al área. Presión promedio ( p ) = Fuerza ( F ) queactúanormalalárea Área (A ) sobre laque se distribuyela fuerza .-Presion atmos!rica estándar: corresponde a 1"1#pa$ e%uivale a 1&$' libras pul 2 $ e%uivale tambi!n a 1 atm a ' cm de *+ ,demás 1torr 1mm de + /.- 0a presión *idrostática debida a una columna de un uido (l2%uido altura * densidad de masa ρ es: p ρgh P34S567 8,7684935C, 4 43C5;, P63 <7, C60<87, ;4 =0<5;6: P34S567 5;36S9>95C,. Como los l2%uidos están tambi!n sometidos a la acció de la uerza de +ravedad$ el peso del l2%uido da lu+ar a presión interna %ue se conoce con el nombre de 5;36S9,95C,.

GUÍA HIDRSTÁTICA

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todo sobre hidroestatica

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Conceptos 1.- Presin promedio: Se define como la fuerza dividida por la superficie donde la fuerza debe ser perpendicular (normal) al rea.

2.-Presion atmosfrica estndar: corresponde a 101Kpa, equivale a 14,7 , equivale tambin a 1 atm y a 76 cm de hgAdems 1torr=1mm de Hg3.- La presin hidrosttica debida a una columna de un fluido (lquido o gas) de altura h y y densidad de masa es: p= PRESION MANOMETRICA EJERCIDA POR UNA COLUMNADE FLUIDO:

PRESION HIDROSTTICA.Como los lquidos estn tambin sometidos a la accin de la fuerza de gravedad, el peso del lquido da lugar a una presin interna que se conoce con el nombre de PRESION HIDROSTATICA.

4.- Principio de Pascal: cuando cambia la presin en cualquier punto en un fluido (liquido o gas) confinado, en cualquier oro punto en el fluido la presin tambin cambiara y en la misma proporcin..Se refiere a la trasmisin de las presiones en los lquidos y en los gases. Con el matraz de Pascal, se comprueba experimentalmente este principio:Al ejercer, por medio del mbolo una presin sobre el lquido encerrado en el matraz, se observa que el mercurio de los tubos manomtricos (medicin de presin), experimentan el mismo desnivel H, cualquiera sea la posicin del tubo.

LAS PRESIONES EJERCIDAS SOBRE UN GAS O SOBRE UNLQUIDO SE PROPAGAN EN TODAS LAS DIRECCIONES CON LAMISMA INTENSIDAD.Aplicando este principio se pueden usar los lquidos comomultiplicadores de fuerzas

5.- Principio de Arqumedes: un cuerpo total o `parcialmente sumergido en un fluido , es empujado hacia arriba con una fuerza igual al peso del fluido desplazado. Se puede considerar que la fuerza boyante acta verticalmente hacia arriba a travs del centro de gravedad del fluido desplazado.PRINCIPIO DE ARQUIMEDES: EMPUJE.LOS CUERPOS AL SUMERGIRSE EN UN LIQUIDO SE ALIVIANAN, ESDECIR SUFREN UNA PERDIDA APARENTE DE PESOTODO CUERPO SUMERGIDO EN UN LIQUIDO DISMUNUYE APARENTEMENTE SU PESO EN LA MISMA CANTIDAD QUE PESA EL LIQUIDO POR EL DESALOJADO

POR SUPUESTO , LA FUERZA DE EMPUJE O FLOTACION CAUSADA POR EL FLUIDO NO PUEDE DEPENDER DEL MATERIAL DE QUE ESTE HECHO EL OBJETO .POR TANTO LA FUERZA DE EMPUJE SIEMPRE ES IGUAL AL VOLUMEN DEL FLUIDO QUE DESPLAZA EL OBJETO .

UN CUERPO PARCIAL O TOTALMENTE SUMERGIDO EN UNFLUIDO ES EMPUJADO HACIA ARRIBA POR UNA FUERZA IGUALAL PESO DEL FLUIDO QUE DESPLAZA

FB= Fuerza boyante= peso del fluido desplazado.La fuerza boyante sobre un objeto de volumen V totalmente sumergido en un fluido de densidad es FB (hacia arriba) = Vg (

Problemas 1.- un cilindro metlico de 80kg de longitud y un rea de 25 en cada base. Si una de sus bases est en contacto con el piso Qu presin ejerce el cilindro sobre el suelo? (314Kpa)2.- La presin atmosfrica tiene un valor aproximado de 1 Qu fuerza ejerce el aire confinado en un cuarto sobre una ventana de 40x80cm? (32000N)3.- Calcular la presin originada por un fluido en reposo a una profundidad de 76cm en 3.1.- Agua3.2.-Mercurio(7.45Kpa , 1 atm)3.- Un submarino se sumerge a una profundidad e 120metros (considere la densidad del agua de mar como 1.03 gr/ ) . Determine:1.1.- La presin a que estas sometido el submarino debido a la columna de agua.1.2.- La presin absoluta a la que est sometido el submarino a esa profundidad.1.3.- Suponga que la superficie externa total del submarino es de , calcule la fuerza media que soportan las paredes del submarino a esa profundidad.

4:_ Qu tan alto subir el agua por una tubera de un edificio si el manmetro que mide la presin del agua indica que esta es de 270Kpa al nivel del piso? (27.6m)

5.-una represa forma un lago artificial de 8. Justamente detrs del dique , el lago tiene una profundidad de 12 m .Cual es la presin producida por el agua?5.1.- En la base del dique5.2.- En un punto localizado a 3metros bajo la superficie del lago?(118kpa, 29,4 Kpa)

6.- un pistn cargado confina a un fluido de densidad 13,6 gr/ en un recipiente cerrado, como indica la figura. El peso combinado del pistn y la carga es 200N, y el rea de la seccin transversal del pistn es 8 . Calcular la presin en un punto b del fluido y la presin manomtrica colocada en el mismo punto.(380Kpa, 280 Kpa)+

7.- en la prensa hidrulica como la que se muestra en la figura, el pistn ms grande en la seccin transversal tiene un rea mide , y el rea de la seccin transversal del pistn pequeo es . si una fuerza de 250N es aplicada sobre el pistn pequeo. Cul es la fuerza en el pistn grande? (10KN)

8.- Para el sistema que se indica en la figura, el cilindro de la izquierda tiene una masa de 600Kg y un rea de seccin transversal de 800. El pistn S de la derecha tiene en su seccin transversal un rea de 25 y peso despreciable. Si el dispositivo se llena con aceite de densidad 0,78 gr/ . Calcule la fuerza que se requiere para mantener al sistema en equilibrio mecnico.(31N)

9.- un barril se abrir cuando en su interior la presin manomtrica sea de 350Kpa. En la parte ms baja del barril se conecta un tubo vertical. El barril y el tubo se llenan de aceite0,89 gr/ .Que altura debe tener el tubo para que el barril no se rompa? (40,1m)

10:_Un tubo de ensayo tiene 2cm de aceite 0,80 gr/ flotando en 8cm de agua . Cul es la presin en el fondo del tubo debida al fluido que contiene?(941Pa)

11.- como se indica en la figura, una columna de 40 cm de agua , sostiene otra columna de 31 cm de un fluido desconocido. Cul es la densidad del fluido que no se conoce? (1290 kg/ )

12.- Un manmetro compuesto por un tubo en U y mercurio est conectado con un tanque como se indica en la figura. De este modo la columna de mercurio se ve ms alta en un brazo del tubo que en el otro. Cul es la presin en el tanque si la presin atmosfrica es de 76cm de Hg? (95Kpa)

13.- La masa de un bloque de aluminio es de 25gr Cul es su volumen?Cul es la tensin en una cuerda que sostiene al bloque cuando este est totalmente sumergido en el agua?(la densidad del aluminio es 2700 kg/ ) (9,26 , 0,154N)

14.- una pieza de aleacin pesa 86gr en el aire y 73 g cuando est sumergida en agua . Calcule su volumen y densidad. (6600 kg/ )15.- un cilindro solido de aluminio, pesa 67gr en el aire y 45 gr cuando est sumergido en trementina. Calcule la densidad de la trementina. (887 kg/ )16.- un tapn de vidrio pesa 2,5gr en el aire y 1,5 g en el agua y 0,7 gr en cido sulfrico. Cul es la densidad del cido? Cul es su peso especfico? ( , 1,8)17.- la densidad del hielo es 917kg/ . Qu fraccin del volumen de un trozo de hielo estar sobre la superficie del agua cuando flota en el agua dulce? (0,083)

18.- Una caja rectangular de 60kg, abierta en su parte superior, tiene las siguientes dimensiones: en la base 1,0 por 0,80 m, y una profundidad de 0,50m.Cunto se sumergir en el agua dulce?Cual debe ser el peso del lastre , para que se hunda hasta una profundidad de 30cm? (0,075m, 180kg)

19.- La densidad promedio de un hombre es de 1,04 gr/ . Determine el empuje que ejerce el agua sobre una persona de 80kg totalmente sumergida en una piscina.20.- Una persona pesa 80kg y sumergida completamente en el agua pesa 68kg. Determine la densidad de masa promedio de esta persona.3.-La presin en un tubo de agua sellado en el valle de una montaa es de 28ooooPa por encima de la atmosfrica: La presin manomtrica del mismo tubo en la cima de la montaa es de 12ooooPa. Cul es la altura de la montaa?(6000 mts)

4.- Una poblacin recibe suministro de agua de un tanque de almacenamiento .Si la superficie de agua contenida en el tanque se localiza a una altura de 26 metros sobre la lave de una casa .Cul ser la presin del agua en la llave?.(255Pa)

5.- La presin manomtrica en el fondo de una represa es cinco veces la que existe a una profundidad de 1,2 m .Cul es la profundidad de la represa?

CONCEPTOS ADICIONALES:MASA ESPECIFICA O DENSIDAD: , , .Tabla de densidades o pesos especficos de algunos elementos A 0C y a 1 atm de presin: Tabla de densidades (T=0 C; P= 1at)

H0,000090 gr./cm3

aire0,0013 gr./cm3

Corcho0,24 gr/cm3

Gasolina0,70 gr/cm3

Hielo0,92 gr/cm3

Agua1,00 gr/cm3

Agua de mar1,03 gr/cm3

Glicerina1,25 gr/cm3

Aluminio2,7 gr/cm3

Fierro7,6 gr/cm3

Cobre8,9 gr/cm3

Plata10,5 gr/cm3

Plomo11,3 gr/cm3

Mercurio13,6 gr/cm3

Oro 19,6 gr/cm3

Platino21,4 gr/cm3