3-Presión
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26/08/2014 1 Unidad 2. PhD (c). M.Sc. M.E. Alfredo Abuchar Estática de fluidos La estática de los fluidos se llama hidrostática cuando el fluido es un líquido y cuando el fluido es un gas se llama aeroestática. El esfuerzo normal (la presión) es el esfuerzo que debe tenerse en cuenta en los fluidos en reposo, puesto que el esfuerzo cortante es nulo ya que no hay movimiento relativo entre sus capas adyacentes. Por medio de la estática de fluidos se puede determinar, entre otras, las fuerzas que actúan sobre cuerpos flotantes o sumergidos. PRESIÓN La presión es una fuerza normal ejercida por un fluido por unidad de área. La presión es el cociente entre la fuerza aplicada a una superficie y el valor de ésta: P = presión F = fuerza aplicada A = área La unidad de presión es el Pascal: presión que ejerce una fuerza de 1N sobre una superficie de 1m 2 . Otras unidades de presión son la atmósfera (atm), el milímetro de mercurio (mm Hg) o el milibar (mbar). Equivalencias: 1 atm = 760 mm Hg = 101 325 Pa = 14 696 psi 1 kgf/cm 2 = 0,9807 bar = 0,9679 atm =14 233 psi 1 bar = 10 5 Pa Barómetro de máquinas (bares) Barómetro meteorológico (mm Hg o mbar) PRESIÓN PRESIÓN La presión que se mide en relación con un vacío perfecto se denomina presión absoluta (P abs ). La presión que arroja la medición del fluido se llama presión manométrica (P man ). La mayoría de los instrumentos se calibran para que den una lectura de cero en la atmósfera (P atm ). Las presiones por debajo de la presión atmosférica se conocen como presiones de vacío (P vac ). PRESIÓN
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Unidad 2.
PhD (c). M.Sc. M.E. Alfredo Abuchar
Esttica de fluidos
La esttica de los fluidos se llama hidrosttica cuandoel fluido es un lquido y cuando el fluido es un gas sellama aeroesttica.
El esfuerzo normal (la presin) es el esfuerzo que debetenerse en cuenta en los fluidos en reposo, puesto queel esfuerzo cortante es nulo ya que no hay movimientorelativo entre sus capas adyacentes.
Por medio de la esttica de fluidos se puededeterminar, entre otras, las fuerzas que actan sobrecuerpos flotantes o sumergidos.
PRESIN
La presin es una fuerza normal ejercida por un fluidopor unidad de rea.
La presin es el cociente entre la fuerza aplicada a unasuperficie y el valor de sta:
P = presin
F = fuerza aplicada
A = rea
La unidad de presin es elPascal: presin que ejerce unafuerza de 1N sobre una superficiede 1m2.
Otras unidades de presin son la atmsfera (atm), elmilmetro de mercurio (mm Hg) o el milibar (mbar).
Equivalencias:
1 atm = 760 mm Hg = 101 325 Pa = 14 696 psi
1 kgf/cm2 = 0,9807 bar = 0,9679 atm =14 233 psi
1 bar = 105 Pa
Barmetro de mquinas (bares)Barmetro
meteorolgico (mm Hg o mbar)
PRESIN
PRESIN
La presin que se mide en relacin con un vacoperfecto se denomina presin absoluta (Pabs).
La presin que arroja la medicin del fluido se llamapresin manomtrica (Pman). La mayora de losinstrumentos se calibran para que den una lectura decero en la atmsfera (Patm).
Las presiones por debajo de la presin atmosfrica seconocen como presiones de vaco (Pvac).
PRESIN
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PRESIN
La presin en cualquier punto en un fluido es la mismaen todas direcciones.
Demostracin: Supngase un pequeo elemento defluido en forma de cua de longitud unitaria enequilibrio.
PRESIN
Segn la primera ley de Newton:
Se puede obtener que:
Remplazando y simplificando:
PRESIN
Si se considera una cua infinitesimal:
De donde se obtiene:
Por lo tanto:
Se concluye que la presinen un punto en un fluidotiene la misma magnitud entodas direcciones.
Variacin de la presin con la profundidad
La presin en un fluido aumenta con laprofundidad porque descansa mas fluido sobre lascapas ms profunda y el equilibrio de este pesoadicional sobre una capa ms profunda seequilibra por un aumento en la presin.
Consideremos un elementorectangular de fluido deprofundidad unitaria que seencuentra en equilibrio.
Variacin de la presin con la profundidad
Supngase que la densidad del fluido es constante.Aplicando la primera ley de Newton se tiene:
Simplificando:
Se concluye que la diferencia depresin entre dos puntos en unfluido de densidad constante esproporcional a la distancia verticalentre esos dos puntos y a la densidaddel fluido.
Variacin de la presin con la profundidad
Si la densidad vara de manera significativa conrespecto a la altura se puede aplicar la expresin:
De donde:
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Variacin de la presin con la profundidad
La presin de un fluido en reposo es independiente dela forma o seccin transversal del recipiente que locontiene.
Variacin de la presin con la profundidad
Una consecuencia de que la presin en un fluidopermanezca constante en la direccin horizontal es la Leyde Pascal.
La Ley de Pascal establece que la presin aplicada a unfluido confinado aumenta la presin en toda la extensinde ste en la misma cantidad.
Adems Pascal observ que la fuerza aplicada por un fluidoes proporcional al rea superficial, entonces, es posibleconectar dos cilindros hidrulicos de reas diferentes yaplicar un fuerza en el de menor rea para que la fuerzaaplicada en el de mayor rea sea proporcionalmente msgrande.
Variacin de la presin con la profundidad
En la figura se observa el levantamiento de un pesogrande mediante una fuerza pequea aplicando la Leyde Pascal.
El Manmetro
El manmetro es un instrumento utilizado para medirdiferencias de presin utilizando una columna defluido.
La presin en cualquier parte del gas es la misma.
La columna diferencial de fluido de altura h est enequilibrio esttico y abierta a la atmsfera.
Se determina que:
El Barmetro y la Presin Atmosfrica
El barmetro se utiliza paramedir la presin atmosfrica (presin baromtrica).
El Italiano Evangelista Torricellidemostr que se puede medir lapresin atmosfrica cuando seinvierte un tubo lleno demercurio en un recipiente llenocon este mismo fluido que estabierto a la atmsfera.
El Barmetro y la Presin Atmosfrica
La longitud y el rea transversal del tubo no tienenefecto sobre la altura de la columna de fluido en unbarmetro siempre que el dimetro del tubo sea losuficientemente grande para evitar los efectos detensin superficial (de capilaridad)
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Ejercicio 1 Calcule la presin (manomtrica) en el punto A que se
muestra en la figura.
Mercuriosg=13,54
Agua
A
1
23
PresinAtmosfrica
0,2 m
0,5 m
Ejercicio 2
Calcule la diferencia de presinentre los puntos A y B. La gravedadespecfica del aceite es de 0,85.
Recuerde:
Ejercicio 3
Para el manmetrocompuesto de la figuradetermine la presin enel punto A.
Ejercicio 4
Se va a levantar una carga de 500 kgque est sobre el elevador hidrulicoque se muestra en la figura,vertiendo aceite, con densidad 780kg/m3, en un tubo delgado.Determina cul debe ser la altura hpara empezar a levantar el peso.
![catalogo polimex 07 - sistemamid.com · 5 03. Presión - Caudal c.1 Equivalencias de Presión e.1 Esquema Presión Nominal c.3 Equivalencias de Caudal c.2 Unidad de Caudal [Q] Presión](https://static.fdocumento.com/doc/165x107/5b156b407f8b9a45448c1884/catalogo-polimex-07-5-03-presion-caudal-c1-equivalencias-de-presion.jpg)
