miércoles, 30 de noviembre de 2016

HIDROSTÁTICA.

Es la  parte de  la mecánica  que estudia los liquidos  en equilibrio.
LA MATERIA Y SUS ESTADOS.
La  materia  está formada  por  moléculas  cuya energía  es  el calor . Las  temperaturas  altas  hacen  que la materia  se halle  en estado  gaseoso  {      la  temperatura  necesaria  depende  del elemento }  : a medida  que ésta  disminuye , el enfriamiento  trasnforma  el gas en liquido  y luego  en sólido.
Por la simple  observación  podemos decir  que un sólido  tiene forma y volumen  propios  : que un liquido  toma la forma  del recipiente   que lo contiene  sin modificar  su volumen , que no tiene volumen propio . Los  estados de la materia  resultan de la agitación  de las moléculas , provocada por la temperatura.
En el estado  sólido  las moléculas  no intercambian  posiciones , vibran  sin moverse . Aqui  radica  la  dificultad  de deformar  un sólido..
En este estado liquido las molécuals  cambian   constantemente  de  posición .Por aumento  de la temperatura  se incrementa  su agitación  y resbalan  unas sobre  otras. En  esto reside  la imposibilidad  de comprimirlas .
Los gases  se componen  de moléculas  alejadas  unas de otras , dotadas  de enorme  agitación  o caos . Son  fácilmente  comprimibles.
Existe , no obstante  un cuarto  estado  de la matería  el plasma .Las  grandes presiones  provocan  la  disociación  de los átomos  y entonces  sus elementos  se mueven  en un caos .Este  femómeno  se produce  en el interior  de las estrellas . Lograr  en la actualidad  ese estado  es de  fundamental  importancia  para impulsar  sátelites . Son  en realidad  gases  formados  por átomos  incompletos  { iones } . Se  los mantiene  en campos  magnéticos  pues no se los puede contener en recipiente alguno
FLUIDOS .
Los  líquidos  y los gases  reciben  la denominación  común  de fluidos , debido a que , como se ha visto , sus moléculas  se mueven fácilmente  unas con respecto a otras , es decir fluyen cambiando  de forma bajo la  acción de pequeñas fuerzas.
LIQUIDOS .
Liquido  es todo fluido  cuyo  volumen  adopta  la forma  del recipiente  que lo contiene.
Los líquidos  tienen volumen  constante  y forma  variable.
Su superficie  libre  es plana  y horizontal , exceptuando en las proximidades .  de la paredes , especialmente  cuando el recipiente  es de pequeño  diámetro  { tubos  capilares, pipetas, etc.} donde tiende  a curvarse  dando lugar  a los meniscos . Existen  dos tipos  de meniscos , según el liquido moje  o no las paredes del recipiente. 
A } liquidos  que mojan las paredes . Sus particulas  presentan  adherencias  a la pared  y dan lugar  al menisco cóncavo. Es el caso de la mayoria  de líquidos .
B  } Liquidos  que no mojan   las  paredes . Sus  particulas  no se adhieren a la pared  y producen el menisco convexo. Un ejemplo  caracteristico es el mercurio.
PRESIÓN.
Se llama presión  al cociente  resultante  de dividir la fuerza que actua  sobre la unidad  de superficie.
Unidades :
De la definición anterior  se deduce  que la unidad de presión  en cualquier sistema es la razón  entre la  unidad  de  fuerza y la unidad de superficie . En hidrostática   haremos  uso de las siguientes  unidades.
Sistema internacional.
En el sistema internacional , la unidad de presión  es  1  Pascal  {  Pa } . que se define  como la presión  ejercida  por la fuerza  de  1   newton  sobre  la superficie  de  1 metro  cuadrado.
Sistema  técnico.
La unidad  en el sistema técnico , es el kilopondio  por metro cuadrado { kpm  / m  cuadrado } , pero resulta  más empleada  la atmósfera  técnica  { at }  que se define  como la presion  ejercida  por la fuerza de 1  kp  sobre la superficie  de  1  cm  { cuadrado } .
Sistema  cegecimal.
En  el sistema cegecimal , la unidad  de presión   es la  baria , que se define  como la presión  ejercida por la  fuerza   de  1 dina sobre  la superficie  de   1 cm { cuadrado }.
DENSIDAD .
La densidad  es una de las  propiedades  más características  de cada sustancia . Es la masa de la unidad de volumen .
Se obtiene  dividiendo  una masa conocida  de la sustancia  entre el volumen  que ocupa. Llamando   m  a  la  masa y  v  al volumen, la densidad ,  d  , vale :
       m
d=  ---
       v
Peso especifico :  El peso especifico  de una sustancia  es el peso de la unidad  de volumen.
Se recordará  que el peso de un cuerpo  es igual a su masa por la  aceleración  de la gravedad .
p= m.g
El  peso especifico  de una sustancia  es igual  a su densidad por la aceleración  de la gravedad.
EXPRESIÓN  EN UN PUNTO DE UNA MASA LÍQUIDA.
A } La presión , en cada punto de una masa líquida es la misma en todas las orientaciones  que sea posible  dar a la unidad de  superficie.
B  } La presión  en un punto de una masa líquida  es igual a la  fuerza que actua por unidad de área ,
{ cualquiera colocada en el  punto } y perpendicularmente a la misma.
TEOREMA  GENERAL DE LA HIDROSTATICA .
" La diferencia  de presión  entre dos puntos  de la masa de un  líquido en equillibrio es igual que el producto  del peso especifico  del mismo por la diferencia  de nivel entre dos puntos."
Si se toma  un recipiente  con dos tubos  de salida  A  y B de diferentes diámetros  y a  distintas alturas, se llenan  con un líquido y se colocan émbolos { discos  que se ajustan  y mueven en los tubos  }  se evita la permanencia  de aire en el interior .
Si se corre el émbolo del tubo superior hacia adentro, desalojará  un volumen que aumentará  en el otro tubo  corriendo el émbolo hacia afuera.
Paradoja  hidrostática.
Aunque  el primer  impulso  es pensar  que la presión  sobre el fondo  de un recipiente  depende de la cantidad  de líquido  contenido  en él , en realidad  no es asi :  depende  del peso  especifico  y de la altura. En efecto, si se toman  vasos  de distintas formas   pero de igual  superficie  en la base , y llenos hasta una altura   h  determinada  {  igual en todos } con un mismo  líquido, al pesarlos  se comprueba  que la fuerza total   es  la misma , sólo cambia  cuando se hace  variar  la altura  o el peso especifico .
Por lo tanto , la presión  en el fondo  no depende  de la forma  del recipiente  y de  la cantidad  de líquido contenido, sino  de la altura  y del peso especifico.
Experiencias con vasos comunicantes .
Se llaman  " vasos comunicantes " a un  sistema  formado por dos  o más  recipientes  unidos entre si por la diferencia  inferior  y con el extremo superior abierto .
A} Si se toma  un sistema  como el descrito  y se  introduce  un líquido  cualquiera , puede comprobarse  que el nivel alcanzado  en todos los recipientes  es el mismo . Esto se debe a que la presión  actuante  es la misma en todos ellos : la atmosférica Esta simple  experiencia  es fundamento de interesantes aplicaciones  como ; el nivel  de agua  para proveer a grupos  de edificación ubicada  a cierta  altura  para luego ésta corra por las cañerias  instaladas, etc.
B } Valiéndose  de un sistema  compuesto  por dos vasos e intruduciendo , cantidades  de dos líquidos  de diferentes  peso especifico, que no se mezclen, se puede observar que la altura  alcanzada en cada uno no es la misma.
Se establece  un plano de separación  donde  los dos elementos  se limitan mutuamente  y a partir  de él uno de los vasos  alcanza una  altura  h  y el otro  h´.
PRINCIPIO DE  PASCAL.
" La presión  ejercida  en la superficie  libre de un líquido se trasmite  integramente  a todos los puntos de la masa líquida "
La prensa  hidráulica  es un claro ejemplo  de la aplicación  de este principio  y de cómo  con el se ahorra trabajo.
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Todo  cuerpo  sumergido  en un líquido  recibe  un empuje  de abajo hacia  arriba , igual al peso del líquido que  desaloja "
EQUILIBRIO.
En el caso  de los cuerpos  flotantes , hay equilibrio  cuando  el centro de gravedad . {  G }  y  el de  empuje   { A  } están en una  misma  vertical.
En el caso  de un cuerpo flotante  en el seno  de un líquido , el equilibrio es estable  cuando el centro de gravedad  {  G  } está  debajo del centro de empuje   {  A  }.
MERCURIO: es el punto de intersección  del plano de simetria y la vertical que pasa por el centro de empuje.








































 










 
   










































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