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Clase 1: Ecuación fundamental de la hidrostática

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Independientemente de la forma de la superficie.

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Fuerza hidrostática sobre superficies planas. Ejercicio 5 (4.23 Robert Mott Sexta Edición)

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DISTRIBUCIÓN DE LA PRESIÓN EN LOS LÍQUIDOS.

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DISTRIBUCIÓN DE LA PRESIÓN EN LOS LÍQUIDOS.

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Su distribución de presión no es uniforme,considerando una superficie plana vertical, cuyo extremo superior coincide con la superficie libre del líquido. La presión variará desde cero en M, hasta NK en N. Así, la fuerza total sobre un lado es la sumatoria de los productos de los elementos de área por la presión sobre ellos. La resultante de este sistema de fuerzas paralelas deberá estar aplicada en un punto por abajo del centroide del área.

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Carvajal Cajas Evelyn Liseth

Cerda Cerda Kelmy Paola

Cuasquer Altamirano Mylissen Yanela

Pillajo García Jaime Alexander

Yanchaguano Endara Evelyn Liseth

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El agua sale a mayor presión por un agujero situado en la parte inferior de un depósito que por uno situado en la parte superior.

Los submarinos deben tener un casco muy resistente capaz de soportar grandes presiones.

Las presas de los embalses son más gruesas en la base ya que la presión del agua que deben soportar aumenta con la profundidad

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Densidad del liquido
gravedad
Altura de la capa del liquido

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presión ejercida por los líquidos en todos los puntos de su interior. La presión que existe en un punto cualquiera del interior de un líquido se debe al peso del

líquido que hay encima de él. Por tanto

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FR=(FH ²+FV ²)1/2
FR=89.26 kN

o°=tan⁻¹(66.052/60.073)
o°=47.73

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Fh=Pcg*Ap
Pcg=dh20*Hco
Pcg=1000*9.81*(2.8+0.6)m
Pcg=33.354 kPa

Fh=33.354*1.5*1.2
Fh=60.037 kN

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Fv= peso del volumen sobre la superficie de la curva sumergida
Fv=g*d*Vdesplazado
V=(A1+A2)*b
V=(280*120+3.141516*(120)²/4
V=6.74m³
Fv=9.81*1000*6.74
Fv=66.052 kN

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Calcule magnitud de las componentes horizontal y vertical de la fuerza que el fluido ejerce sobre la compuerta, luego calcule la fuerza resultante así como su dirección. la superficie de interés es cilíndrica con una longitud de 1.5m.

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FH=d*Pcg*A

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Fv=P

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La fuerza horizontal sobre cada una de las superficies planas verticales ya fue determinada. Independientemente si la superficie es curva o plana, ka fuerza horizontal es igual a la fuerza de presión que actúa sobre la proyección de la superficie curva sobre un plano vertical perpendicular a la dirección de la fuerza. esta fuerza puede calcularse mediante el prisma de presión

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La fuerza vertical sobre cada una de las superficies planas horizontales es igual al peso del líquido sobre ella.
Si hacemos que el ancho de las superficies planas sea muy pequeño, podemos llegar a tener la superficie curva y la fuerza vertical termina siendo igual al peso del liquido entre la superficie sólida y la superficie libre del líguido

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la fuerza sse aproxima a la superficie curva a un serie de superficies planas como se muestra en la figura

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La fuerza de presión la podemos descomponer en una componente vertical y horizontal.

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Los contenedores donde se almacenan o transportan fluidos,pueden poseer geometría diversa, existen contenedores con paredes curvas, en un modulo y dirección, debido a los fluidos bajo superficies curvas

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El centroide depende de la forma del sistema, en una figura geométrica, sea línea, superficie o figura tridimensional, el centroide es su centro geométrico, también se lo puede definirse como un punto fijo del grupo de isometría de dicha figura. El centroide nos ayuda a encontrar el punto en el que se concentran las fuerzas que actúan sobre una figura irregular, o figuras geométricas no muy conocidas.

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Capacidad de un líquido para producir movimiento sobre una superficie plana.

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Es el punto resultante de la suma de todas las presiones ejercidas sobre un objeto.

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Si  la  superficie  se  sumerge  hasta  la  posición  M’N’,  el  cambio proporcional de presión de M’a N’es menor que el de M a N.   Entre  más  se  sumerja la superficie, la presión sobre ésta llegará a ser más uniforme y el centro de presión estará cada vez más cerca del centroide.

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La presión se distribuye uniformemente sobre un área, la , y el punto de aplicación de la fuerza es el centroide del área.

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Es la fuerza que ejerce un líquido que está en reposo sobre una superficie. Esta fuerza tiene la característica de que actúa perpendicular a la superficie.

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Debido a que no puede haber esfuerzos de corte en un fluido estático, todas las fuerzas hidrostáticas que actúan sobre una superficie sumergida en dicho fluido deberán ser normales a la misma.

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Fuerzas sobre superficies planas y curvas

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Fuerzas sobre superficies planas y curvas

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Fuerza hidrostática sobre superficies sumergidas

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Un buceador desciende a 10 metros de profundidad en el mar. ¿Cuál es la presión que está soportando, si la densidad del agua del mar es 1025 kg/m³?

P =1025*9.81*10
P=100450 (Pa)

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Presion Hidrostatica=(densidad)*(gravedad)*(altura)

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Es la presión experimentada por fluidos, en relación al propio peso del fluido en reposo, como en contante movimiento.

1.  Es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad que se encuentre dicho punto y a la gravedad

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Calcular la presión manométrica en un sistema si el manómetro de de tubo abierto lleno de agua, indican una diferencia de niveles de 0.05m. Calcular además la presión Absoluta en (Pa), si la Patm=1 atm=101325 Pa.
Datos
ρAgua = 1000 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.05 m

Patm = 101325 Pa

Pman=ρagua *g*h
Pman= 1000*9.81*0.05 (Kg*1/m^2*s^2)
Pman=490.5 (Pa)

Pabs=Pman+Patm
Pabs= 490.5+101325
Pabs=101815.5 (Pa)

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Pman= Pabs-Patm
Pmanometrica=Pabsoluta-Patmosferica

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Es aquella presión que se le añade a un fluido que se encuentra encerrado en un recipiente. Además de la presión atmosférica recibe otra presión llamada presión manométrica.

1. La presión manométrica es igual a diferencia entre la presión absoluta y presión atmosférica.

2. Si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye.

3. El instrumento que mide esa presión es los manómetros.

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Torricelli observó que la altura de la columna se mantenía en 760 mm, y sabiendo que la densidad del mercurio es 13600 kg/m³ y la aceleración de gravedad es 9.81 m/s², se obtiene que la presión atmosférica vale:

Patm = γHg *h*g
Patm= 13600 x 9.8 x 0.760
Patm = 101293 (Pa).

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h=Patm/γHg
Patm=γHg*h
(γHg->densidad del mercurio)

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Es una presión a la que todos estamos sometidos ya que estamos rodeados por una masa gaseosa y esta tiene un peso actuando sobre la tierra

1. se la mide con un barómetro, que consiste en una columna de liquido que se eleva a una determinada altura h, dejando en la parte superior un vacío, salvo por la presencia de una pequeña cantidad de mercurio. Dicha altura es proporcional a la presión en la base de la columna de liquido.

2. Los valores disminuyen conforme aumente la altura.

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Es la presión de un fluido medido con referencia al vació o cero absoluto.
Esta presión se convierte en cero cuando no existe un choque entre las moléculas, lo que indica que la porción de moléculas en estado o la velocidad moléculas es muy pequeña.
Varia con la altitud.
El instrumento para medir esta presión se lo llama barómetro.

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Es la presión de un fluido medido con referencia al vació o cero absoluto.

1. Esta presión se convierte en cero cuando no existe un choque entre las moléculas, lo que indica que la porción de moléculas en estado o la velocidad moléculas es muy pequeña.

2. Varia con la altitud.

3. El instrumento para medir esta presión se lo llama barómetro.

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La Presión (Mecánica de Fluido) - Conceptos y Propiedades

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La fuerza repartida sobre la superficie de la pared móvil da el valor de la presión (P = F/S). El volumen que ocupa el fluido disminuye al aumentar la presión.

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La presión en los gases y plasmas suele deberse al movimiento de las partículas que los forman, aunque si hay suficiente cantidad pueden ejercer presión debida al peso como los líquidos.

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la presión que ejerce el líquido al final será cero, independientemente de la cantidad de líquido, ya que se habrá esparcido infinitamente.

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la presión se mide directamente por su equilibrio con otra presión conocida, que puede ser la de una columna liquida, un resorte, un pistón cargado con un peso conocido, un diafragma o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cuantitativa cuando se le aplica la presión.

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Las ollas de presión: Estas ollas diseñadas especialmente para ablandar rápido la comida operan en base a un agarre fuerte entre tapa y olla que, al incrementar la temperatura y, por lo tanto, la presión del contenido, hace que la comida se ablande más rápido.

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Unobjeto que ejerce una fuerza sobre otro por un contacto ejerce una presión.

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Un pascal (Pa) es la presión correspondiente a una fuerza de un newton repartida sobre una superficie de un metro cuadrado.

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Fuerza aplicada perpendicularmente sobre cada unidad de superficie.

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Mide el reparto de las fuerzas en la superficie sobre la cual actua y se mide en mbar, Pa, atm, mmHg, (lb.in)

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Si un fluido cualquiera tiene una presión manométrica de 65000 (Pa), respecto a la presión atmosférica, esto significa que su presión absoluta es:

Pabs=Patm+Pman
Pabs = 101325 (Pa) +65000 (Pa) = 166325 (Pa)

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Pabsoluta=Patmosferica+Pmanometrica

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Presión Atmosférica, Absoluta y Relativa | MasterD