Fluidos

Estado líquido. Principio de Pascal. Presión

  • Enviado por: Vida
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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  • Los Fluidos. El estado líquido.

  • Los fluidos son cuerpos carentes de elasticidad de forma, por este motivo adoptará siempre la forma del recipiente que lo contiene.

    Toda la materia que nos rodea aparece bajo tres formas o estados: solido, líquido y gaseoso, por lo tanto diremos que por fluidos entendemos tanto los cuerpos en estado líquido o gaseoso.

    Los gases no tienen forma determinada dado por una carencia de volumen propio por lo que son capaces de escapar del recipiente que lo contiene -a no ser que éste se halle herméticamente cerrado-, y son capaces de expandir su volumen indefinidamente.

    Los líquidos mantienen un volumen fijo y se adaptan a la forma del recipiente que lo contiene por lo que no presentan un aspecto propio.

    La razón a estas diferencias habría que buscarla en la estructura de la materia: si decimos que todas las sustancias están integradas por átomo y moléculas, las diferentes formas en que sean capaces de agruparse y de interaccionar darían las diferencias entre liquidos y gases.

    En los líquidos las fuerzas de cohesión son de menos intensidad y las moléculas están más alejadas entre sí. Esto da la movilidad de los líquidos y que se adapten a la forma de la vasija que los contiene.

  • Blaise Pascal (Clermont, 1623 - París, 1662)

  • Matemático, físico y filósofo francés. De formación precoz y las preocupaciones científicas y las amistades de su padre le permitieron entrar en contacto con la Académie de Mersenne (1635). El fruto de esta atracción por la ciencia son los intentos de contruir una máquina para cálculos. (1642-52). Atendiendo a su producción pueden delimitarse dos fases en su vida:

    Hasta 1654 estuvo marcada por la atención a problemas físico-matemáticos. Acentuó la temática existencial, sin abandonar los estudios científicos, y situó en primer plano la moral. El mejor reflejo son las distintas matizaciones sobre la naturaleza de la geometría. La mayoría de los trabajos científicos de Pascal tiene por tema la estática de los fluidos y tratan de fundamentar experimentalmente la crítica a la tesis del horror de la naturaleza al vacio.

    A partir de 1654 Pascal se relacionó ocn los hombres de Port-Royal, escribió las Provinciales (1656-57) donde denuncia la pragmática alianza de molinistas y jesuitas contra las tesis de Jansen.

  • Concepto de presión. Unidad en el S.I.

  • La presión es una magnitud que resultará ser derivada de la fuerza y la superficie.

    Cuando las fuerzas actúan sobre una cierta superficie extensa, su acción se reparte por igual a lo largo y a lo ancho de todas las partes que la integran: cada unidad de área soportará una fuerza idéntica que será la presión. Por lo que a igualdad de presión, a una superficie mayor, corresponderá una fuerza total mayor.

    Presión=fuerza/superficie

    Por lo que si la fuerza se mide en Newtons y las superficies en metros cuadraos, la unidad que resulta es el Newton dividido por metro cuadrado (N/m2) que recibe el nombre de Pascal.

  • Presión en los líquidos

  • Los liquidos presionan tanto las paredes y el fondo de los recipientes de la misma manera que lo hace si introducimos un objeto en ellos. Esto se debe al peso del agua y se denomina presión hidrostática.

    La presion ejercida sobre el fondo de un recipiente que contiene un determinado liquido es independiente de la forma de la vasija, del volumen de la misma y de la superficie de su fondo, dependiendo únicamente de la altura h alcanzada por el líquido, de acuerdo con la expresión:

    P =  · g · h

    Demostración:

    Imaginemos un depósito cílindrico cuyo fondo tiene un radio (r) y lo llenamos con un líquido con densidad (). El líquido alcanza en el depósito una algura (h). Por lo tanto si sabemos que la fuerza total que soportará será:

    F = m · g

    Y sabemos que para hallar la densidad de un líquido tenemos que dividir su masa entre el volumen del depósito podremos decir que:

    m =  · v

    Como el depósito es cilíndrico el liquido adopta la forma por lo que el volumen será:

    V =  · r2 · h

    Por lo tanto la masa podrá expresarse como:

    m =  ·  · r2 · h

    Si sustituimos la masa en la formula de fuerza total nos quedaría que:

    F =  ·  · r2 · h · g.

    De esta manera sabremos la fuerza total que ejerce el liquido sobre le fondo del recipiente y una vez sustituido en la formula para hallar la presión (Presión = fuerza / superficie) llegamos a la formula enunciada al principio de esta demostración;

    P =  ·  · r2 · h · g /  · r2

    Una vez simplificados los términos  · r2 llegamos a la formula a utilizar para hallar la presión que hace un líquido sobre el fondo de un recipiente cilíndrico.

  • Principio de Pascal

  • Principio de la Hidrostática enunciado por Pascal que establece que la presión aplicada en un punto de un fluido se transmite por igual a todos los puntos de éste. El principio de Pascal es una consecuencia inmediata de la ecuación fundamental de la Hidrostática y constituye el fundamento de la prensa Hidráulica.

    Principio fundamental de la hidrostática

    La diferencia de presión entre dos puntos equivale al peso de una columna de líquido, y cuya altura es la diferencia entre las profundidades a que se encuentran los dos puntos.

    PB - PA =  · g · h

    Demostración:

    Tomemos un recipiente con dos objetos (A y B) sumergidos en un recipiente a distintas alturas. Sabiendo las presiones de A y B y la altura (h) de los dos objetos:

    PA =  · g · hA

    PB =  · g · hB

    h = (hB - hA)

    Sabiendo que B esta a mayor profundidad que A su presión será mayor por lo tanto la diferencia de las dos presiones será:

    PB - PA =  · g · hB -  · g · hA

    !

    PB - PA =  · g · hB -  · g · hA

    !

    PB - PA =  · g · h

  • Bibliografía:

  • Diccionario enciclopedico universal Salvat. Tomo 16 pag. 90 - 91

    Enciclopedia Data Base. Vol. I Fisica, pag. 141-162

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