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Presión y Estática de Fluidos - Coggle Diagram
Presión y Estática de Fluidos
Presión
La presión es una magnitud física que mide la fuerza ejercida por un fluido sobre una superficie. Se expresa en unidades como Pascales (Pa) o atmosferas (atm).
Ley de Pascal: Establece que la presión aplicada a un fluido confinado se transmite de manera uniforme en todas las direcciones. Se representa como P = F / A, donde P es la presión, F es la fuerza aplicada y A es el área sobre la que actúa la fuerza.
P = F / A Donde P es la presión, F es la fuerza aplicada al fluido y A es el área sobre la que se aplica la fuerza.
Principio de Arquímedes: Afirma que un objeto sumergido total o parcialmente en un fluido experimentará una fuerza ascendente (fuerza de flotación) igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Fb = ρ
V
g Donde Fb es la fuerza de flotación, ρ es la densidad del fluido, V es el volumen del fluido desplazado yg es la aceleración debida a la gravedad.
Estática de Fluidos
La estática de fluidos estudia el comportamiento de los fluidos en equilibrio, es decir, sin movimiento aparente.
Presión hidrostática: Es la presión debida al peso del fluido en un punto determinado en un fluido en reposo. La presión hidrostática aumenta con la profundidad en un fluido más denso y se expresa como P = ρ
g
h, donde ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración debida a la gravedad yh es la profundidad.
Superficie libre: La superficie libre de un líquido en reposo es siempre horizontal en un campo gravitatorio uniforme, debido a la capacidad de los líquidos para fluir y nivelarse.
Principio de los vasos comunicantes: Los fluidos en contacto y en equilibrio están a la misma altura en diferentes recipientes, siempre y cuando no haya efectos de tensión superficial.
Manómetros: Son dispositivos para medir la presión en recipientes cerrados. Los manómetros de tubo en U y los manómetros de Bourdon son ejemplos comunes.
Teorema de Stevin: Establece que la presión en un punto de un fluido en reposo depende únicamente de la profundidad y de la densidad del fluido, pero no de su forma o el área del contenedor.
Conceptos adicionales
Presión atmosférica: Es la presión ejercida por el peso de la atmósfera sobre la superficie terrestre al nivel del mar. Tiene un valor promedio de aproximadamente 101,3 kPa (kilopascales) o 1 atmósfera.
Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión relativa
Presión absoluta y presión relativa: La presión absoluta es la presión total que ejerce un fluido, incluyendo la presión atmosférica. La presión relativa (o presión manométrica) es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.
Presión hidrostática en líquidos en reposo: En un líquido en reposo, la presión en un punto es la misma en todas las direcciones y aumenta con la profundidad debido al peso del líquido.
P = ρ
g
h Donde P es la presión hidrostática, ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración debido a la gravedad yh es la profundidad del punto en el fluido.
En un liquido en reposo, la presion en cualquier punto es la misma en todas las direcciones y aumenta con la profundidad debido al peso del liquido.
Presión atmosférica y altitud: La presión atmosférica disminuye con la altitud, ya que hay menos masa de aire sobre un punto dado en altitudes más elevadas.
La atmósfera puede expresarse en Pascales (Pa), atmósferas presiones (atm) o milímetros de mercurio (mmHg). Su valor promedio al nivel del mar es aproximadamente 101.3 kPa, 1 atm o 760 mmHg.
P2 - P1 = ρ
g
(h2 - h1) Donde P2 y P1 son las presiones en dos puntos diferentes del fluido en reposo, ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración debido a la gravedad, h2 es la profundidad en el punto 2 y h1 es la profundidad en el punto 1.