Hidrostatica - Bbck Mada

Vista previa del material en texto

Hidrostática
I. Cuestionario sobre hidrostática
¿Qué estudia la hidrostática?
Es el estudio de los fluidos en estado de reposo que pertenece al campo de la mecánica de fluidos, llamada también hidráulica.
Define presión hidrostática
La presión que ejercen los fluidos cuando están contenidos en un recipiente es mayor en un punto que se encuentre a mayor profundidad que otro.
Cómo varía la presión hidrostática
Depende de la profundidad a la que un objeto esté sumergido dentro del líquido, entonces a mayor profundidad se tendrá que soportar una mayor presión.
Describe el experimento realizado por Evangelista Torricelli para obtener el valor de la presión atmosférica
Tomó un tubo de vidrio de un metro de largo, cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio. Con el extremo libre tapado, invirtió el tubo y lo sumergió en un recipiente que también contenía mercurio. Al destapar el extremo inferior, la columna de mercurio del tubo descendió hasta detenerse a una altura de 76 centímetros, medido desde la superficie del mercurio del recipiente; se detuvo debido a que la presión atmosférica sobre la superficie del mercurio que está en el recipiente equilibra a la presión que ejerce la columna de mercurio del tubo.
Define presión absoluta
Si un líquido se encuentra en un recipiente al descubierto, la presión total en un punto situado a una altura o profundidad “h” se obtiene sumando la presión atmosférica del lugar y la presión hidrostática.
II. Ejercicios de presión hidrostática y presión absoluta con procedimiento 
Un buceador desciende a 13 metros de profundidad en el mar. ¿Cuál es la presión en pascal que está soportando, si la densidad del agua del mar es 1025 kg/m3?
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	H= 13m
P= 1025 kg/m3
G= 9.8 m/s2
	P= Pgh
	Ph= (1025 kg/m3) (9.8 m/s2)
(13 m) = 130,585 Pa
Calcular la diferencia de presión que hay entre dos puntos de una piscina, situados en la misma vertical, a una distancia de 50 cm. Dato: densidad del agua = 1000 Kg/m3.
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	P= 1000 Kg/m3.
G= 9.8 m/s2
H= 50 cm= .5 m
	P= pgh
	P= (1000 Kg/m3) (9.8 m/s2) (.5m) = 4,900 Pa
Un trozo de oro tiene un volumen de 1 cm cúbico, si la densidad del oro es 19.30 gr/cm cúbico.
¿Cuál es su masa en kg?
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	V= 1cm2
D= 19.30 gr/cm
	M= vd
	M= (1cm2) (19.30 gr/cm) =19.30
gr= .0193 kg
La escotilla de un submarino tiene una superficie de 100 dm2. ¿Qué presión absoluta se ejercerá sobre la escotilla cuando el submarino se encuentre a una profundidad de 28 m? considerando que el agua del mar tiene una densidad de 1.03 g/cm3.
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	P= 1.03 g/cm3=
1030 kg/m3
G= 9.8 m/s2.
H= 28 m
Pa= 101,300
	P= pgh
Pabs= dgh+Pa
	P= (1030 kg/m3) (9.8 m/s2) (28m) = 282,632 Pa.
P= 282,632 +101,300 = 383,932
KPa
Calcula la presión que existe en el fondo de una cubeta, de 40 cm de profundidad. La densidad del agua es 1 g/cm3. ¿Qué fuerza soportará la base de la cubeta cuya medida es 0.0452 m2?
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	P= 1 g/cm3= 1000 kg/m3
G= 9.8 m/s2.
H= .0452 m2
Pa= 101,300
	P= pgh
Pabs= dgh+Pa
	P= (1000 kg/m3) (9.8m/s2) (.0452 m2) =442.96 Pa
Pabs= 442.96 + 101,300 =
101,742.96 KPa
Un recipiente en forma de cilíndrica de radio 25 cm y de altura 1.2 m, se llena de gasolina de densidad 680 kg/m3. Calcula:
a) La presión sobre el fondo del recipiente.
b) La fuerza que soporta la base del recipiente.
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	P= 680 kg/m3
G= 9.8 m/s2
H= 1.2 m
	P= pgh F= P*a
	P= (680 kg/m3) (9.8 m/s2) (1.2 m) = 7996.8 Pa
F= (7996.8) (47.15) =
377,049.12 N
Sobre un émbolo de sección 3 cm2 que se mueve dentro de un pistón se coloca una masa de 20 kg. ¿Qué presión en Pa se ejerce en el fluido del interior del pistón?
	Datos
	Fórmula y despejes
	Sustitución y Resultado
	F= 20 kg.
A= 3 cm3
G= 9.8 m/s2
	P= F/A
	P= (20 kg) (9.8 m/s2) = 196 N/
.0003= 653,333 Pa