1Fsica-EnergaDr. Jorge A. Olrtegui Yume, Ph.D.

HIDROSTATICA I

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Mecnica

Universidad Privada Cesar Vallejo

Introduccin Dr. Jorge A. Olortegui Yume

INTRODUCCIONPor qu los tanques elevados en todo Trujillo?

Introduccin Dr. Jorge A. Olortegui Yume

HIDROSTTICA - IDENSIDADMasa de material por unidad de volumen

V

m

Unidad SI: kg/m3 , tambin g/cm3

33

33

33

/6.13/13600

/8.7/7800

/1/10002

cmgmkg

cmgmkg

cmgmkg

Hg

Acero

OH

33 /1/1000 cmgmkg

Ejemplos:

LlaveClavo

Masas Diferentes, Densidades iguales.La clave es el volumen

Clavo

Clavo

Llave

LlaveAcero

V

m

V

m

3

33/80.7

1

80.7

100

780cmg

cm

g

cm

gAcero

Notar: Vm

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HIDROSTTICA - IPESO ESPECIFICOPeso del material por unidad de volumen

V

P

Unidad SI: N/m3

333333

333

/133416/81.9/13600

/76518/81.9/7800

/9810/81.9/100022

mNsmmkgg

mNsmmkgg

mNsmmkgg

HgHg

AceroAcero

OHOH

Ejemplos:

gV

m

V

mg

V

P g

LlaveClavo

Peso es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos

PLlave PClavo

ggV

P

V

PClavoLlaveAcero

Clavo

Clavo

Llave

LlaveAcero

3/76518 mNgAceroAcero

ClavoLlaveAcero

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HIDROSTTICA - IPRESION DE UN FLUIDO SOBRE UNA SUPERFICIE (p)Fuerza por unidad de rea del fluido sobre superficie

A

Fp

Unidad SI: PascalPam

N

2

Observacion

A

Fp

Otras Unidades:

barpsiHgmmPaatm 013.17.147601013251

Superficie arbitraria

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HIDROSTTICA - IPRESION DE UN FLUIDO SOBRE UNA SUPERFICIE (p)Fuerza por unidad de rea del fluido sobre superficie

Ejemplo: Pam

N

m

N

A

Fp 88

50

40022

Significado:

8N en cada m2Superficie arbitraria

Presin es Fuerza distribuida

Pap 8

m5

m10

Notar:

NmPapAF 400508 2

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HIDROSTTICA - IPRESION DE UN FLUIDO SOBRE UNA SUPERFICIE (p)Fuerza por unidad de rea del fluido sobre superficie

A

Fp

A

Fp

dA

dF

A

Fp lm

A

0

dA

dFp pdAdF

Fuerzas normales iguales ejercidas a ambos lados por el fluido

Area pequea dA dentro de un fluido en reposo

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HIDROSTTICA - IPRESION HIDROSTATICA (pH)Presin en un punto de un fluido debido al peso del fluido encima de ese punto

hghpH Unidad SI: PascalPa

m

N

2

h

,g

Deduccin: Equilibrio de un diferencial de fluido

0

0

G

y

dFAdpppA

F

gdy

dp

00

mgdAdp

dFAdp G

0 VgdAdp

gdydp

gAdyAdp

gdVAdp

Introduccin Dr. Jorge A. Olortegui Yume

HIDROSTTICA - IPRESION HIDROSTATICA (pH)Presin en un punto de un fluido debido al peso del fluido encima de ese punto

h

,g

gdy

dp

y1

y2

1212

2

1

2

1

2

1

yygpp

dyggdydp

gdydp

y

y

1p

2p

ghppp 12

Si: 02p ghp 1

ghpH 1

Deduccin (cont.):

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HIDROSTTICA - IPRESION TOTAL (pT)Presin en un punto de un fluido

h

,g y1

y21p

2p

ghppp 12

Si:

11

2

T

ext

pp

pp

ghpH 1

ghpp Text 1

ghpp extT 1

ghpp oT 1

Si:oatmext ppp

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HIDROSTTICA - ICONCLUSIONES: PRESION HIDROTATICA (pH) Y TOTAL (PT)

h

,g p

opghpp o

ghpH

En general:

Tpp

Ho ppp

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HIDROSTTICA - ICONCLUSIONES: ISOBARAS

33

22

11

ghpp

ghpp

ghpp

o

o

o

1h

2h

3h

op

ISOBARAS : Lneas imaginarias conteniendo puntos con la misma presin

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HIDROSTTICA - ICONCLUSIONES: ISOBARAS

ISOBARAS : razn para los vasos comunicantes

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HIDROSTTICA - ICONCLUSIONES: PRESION HIDROTATICA (pH) Y TOTAL (PT)

ghpp o

h

Mismo h, misma presin