PRINCIPIOS DE PASCAL

PRINCIPIOS DE PASCAL

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal, la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

En pocas palabras, se podría resumir aún más, afirmando que toda presión ejercida hacia un fluido, se esparcirá sobre toda la sustancia de manera integral. El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.

También podemos observar aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos, en los frenos hidráulicos y en los puentes hidráulicos.

Un ejemplo del uso hidráulica de este principio son los gatos hidráulicos utilizados al momento de cambiar las llantas de un automóvil. En esta herramienta una pequeña fuerza actúa sobre el embolo de menor área y se produce una fuerza mayor sobre un embolo mayor, lo que demuestra hidráulica

En la prensa hidráulica, se considera que la presión del líquido es la misma en todo fluido y sobre las paredes del recipiente, de manera que   P1 = P2

Como P= F/A, entonces se puede relacionar expresándola de la siguiente manera:

 F1/A1 = F2/A2 

                                                   

En donde:

F1= fuerza obtenida en el embolo mayor en newtons (n)

F2 = área del émbolo mayor en el metros cuadrados (m2

 PRINCIPIOS DE ARQUIMEDES

Cuando nos sumergimos en una piscina o en el mar parece que somos más ligeros, decimos que pesamos menos.

“Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso desalojado del fluido”

La presión se ejerce  por todo el fluido, y cuando un objeto es capaz de romper la tensión superficial y ser introducido, también es afectado por esa presión.

El empuje es la fuerza que se ejercen los fluidos por acción de la presión sobre el objeto.

Existen 3 condiciones para que un objeto flote, se hunda o se sumerja en un fluido:

“  Si el peso  objeto es menor al del empuje realizado por todo el fluido, entonces el objeto flota.

“   Si el peso del cuerpo es mayor al del empuje realizado, entonces el objeto se hunde.

“  Si el peso del objeto es igual al del empuje realizado, entonces el objeto que dará sumergido en el fluido, de manera que las fuerzas se equilibran.

El empuje puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

también se puede expresarse matemáticamente:

E=Empuje.

E=PeV                                         Pe: peso específico.

V=Volumen.

 

FLUIDOS EN MOVIMIENTOS

Hidrodinamica 

La hidrodinámica estudia la dinámica de los líquidos.
Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases
se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento
se supone que el flujo de los líquidos es un régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.

PRINCIPIO DE BERNOULLI

es también conocida como el teorema  de trabajo-energía en los fluidos bernoulli considera que en una tubería que posee una elevación, la precion es menor en la parte mas alta 

el teorema de bernoulli se relaciona el principio de conservación de la energía que involucra energía cinética y energía potencial.

Formula:

Et=Ec+Ep

Donde

Et= Energía total

Ec=Energía cinética

Ep= Energía potencial

Et=1/2mv2+mgh

PRINCIPIO DE VENTURI

El efecto Venturi se refiere a la disminución de la presión que ejerce un líquido al hacerlo fluir por una sección más angosta en un conducto, (tubería).

h = diferencia entre las alturas de los tubos verticales, los cuales se unen en forma de U y se llenan parcialmente con agua. Dicha diferencia de alturas se mide en cm y equivale a la diferencia de presión de agua.

formula:

 

Teorema de Torricelli

Es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio":

formula:

FLUIDOS EN MOVIMIENTOS Y RESPOSO

"Fuidos en movimientos y reposo"

Hidráulica
se ocupa del estudio de las características de los líquidos y su comportamiento
se divide en dos ramas hidrostatica y hidrodinamica 

Fluido: 

es todo cuerpo que tiene la propiedad de fluir, y carece de rigidez y elasticidad, y en consecuencia cede inmediatamente a cualquier fuerza tendente a alterar su forma y adoptando así la forma del recipiente que lo contiene. 

Los fluidos pueden ser líquidos o según la diferente intensidad de las fuerzas de

cohesión existentes entre sus moléculas.

Características de los sólidos líquidos y gases

EJEMPLOS DE FLUIDOS EN LA VIDA COTIDIANA.

 

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Los fluidos poseen características distintivas una de ellas son:

Viscosidad:

La viscosidad es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un líquido, para separarse unas de otras, es decir, es la oposición de un fluido a deformarse y esta oposición se debe a las fuerzas de adherencia que tienen unas moléculas de un líquido o un fluido con respecto a las otras moléculas del mismo líquido.



Tensión Superficial:

La tensión superficial es una fuerza que como su nombre indica produce efectos de tensión en la superficie de dos líquidos allí donde el fluido entra en contacto con otro fluido o con un contorno sólido ( vasija, tubo, etc ). El origen de esta fuerza es la cohesión intermolecular y la fuerza de adhesión del fluido al sólido.

Capilaridad:

La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.

Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular entre sus moléculas es menor que la adhesión  del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja.

Cohesión:

La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.

Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una sustancia.

Adhesión:
La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.

👉 para mas información aquí les dejamos un vídeo con ejemplos mas específicos del tema:   

👉     https://www.youtube.com/watch?v=933Eu09ZOgQ

Densidad:

La densidad es una magnitud derivada de la masa y volumen de un cuerpo cuya magnitud nos indica la masa contenida en una unidad de volumen.

se calcula con la siguiente expresión:
densidad = masa / volumen

La densidad esta representada por la letra griega p (rho)
La unidad de la densidad en los sólidos es kg / m³ y en los líquidos g / mL.





Ejemplo de la tabla de densidad.

PESO ESPECIFICO:

 Es una propiedad que relaciona la densidad con la fuerza de atracción con la gravedad y establece la reacción entre el peso y el volumen del objeto.

*Pe=w/v

*Pe: Peso específico en N/m3

  UNIDADES

*SI: Kg/m3    CGS: g/cm3     INGLES: Dylb/n3

 * W: Peso de la sustancia en N     V: Volumen en m3

*La unidad de peso específico es: dinas/cm3