Tema 2

TEMA 2
ESTATICA DE FLUIDOS
INTRODUCCION. – La estática de fluidos trata del estudio de los fluidos en reposo, cuya
variable de mayor importancia es la presión, siendo que esta es la única que participa en
un fluido en reposo, cuando se trata de aplicaciones domésticas, esta variable no tiene
mucha preponderancia, pero si se trata de sumergir piezas o personas a profundidades
grandes, como muchas veces se requiere en los océanos, cobra mucha importancia esta
variable, principalmente para cálculos de ingeniería, que tienen que ver con el diseño de
submarinos o bases que tienen que sumergirse a profundidades, para estudios de fauna
en las profundidades de los océanos.
PRESION DE UN FLUIDO. – Es una característica peculiar de los fluidos, que se produce de
muchas formas, por ejemplo, en la ebullición de los líquidos, la producción de vapor se
manifiesta como presión en forma perpendicular a las paredes del recipiente que
contiene al líquido, también podemos experimentar presión con igual intensidad en todas
las direcciones y actúa normalmente a cualquier superficie plana sumergida en un líquido.
LA PRESION. – La presión viene expresada por una fuerza aplicada a una superficie plana
que se mueve llevando aire y que lo empuja, produciendo una presión, este es el principio
de funcionamiento de un inflador y que se puede expresar con la siguiente fórmula
matemática:
𝑑𝐹 𝑁
P= ( )
𝑑𝐴 𝑚2
Ahora si se tiene: una fuerza uniformemente distribuida sobre la superficie, entonces:

𝐹 𝑁
P= ( )
𝐴 𝑚2
DIFERENCIA DE PRESIONES. – La diferencia de presiones entre puntos a distintos niveles

de un líquido, viene dado por:
P₂ - P₁ = ϒ (h₂ - h₁); sabiendo que la presión en una superficie plana
sumergida en un líquido en reposo es:
𝑝= 𝛾∗ℎ
CARGA O ALTURA DE PRESION. –
La altura de presión “h” representa la altura de un fluido homogéneo que produzca la
presión dada así:
𝑃
ℎ=
𝛾
VACIO Y PRESION ATMOSFERICA. – Se llama presión de vacío, para indicar que la presión
en un recipiente cerrado es menor a la presión atmosférica, esto se puede conseguir
quitándole el aire de un tanque cerrado. La presión atmosférica es aquella presión debido
a la columna de aire sobre las personas y objetos sobre la tierra, su valor a nivel del mar
es de 1 de atmosfera = 760 mm de Hg = 101,3 KPa (Kilo Pascales).
PRESION ABSOLUTA Y MANOMETRICA. – La presión absoluta se refieren a la presión
cero, que es la mínima presión alcanzable, es decir, al vacío absoluta. La presión
manométrica está referida a la presión atmosférica, es aquella que existe dentro de un
recipiente cerrado y es mayor a la presión atmosférica.
𝑃𝑎 = 𝑃𝑚 + 𝑃𝑎𝑡𝑚
Dónde: Pa = presión absoluta.
Pm = presión manométrica.
Patm = presión atmosférica.
BAROMETROS. – Es un instrumento empleado para medir la presión atmosférica y el
Barómetro más sencillo, consiste en un tubo transparente de longitud superior a 762 mm,
sumergido verticalmente por un extremo en un recipiente abierto, que contiene
mercurio; el tubo tiene cerrado su extremo superior y abierto el inferior, extremo por el
que se introduce el mercurio por el interior del tubo. El mercurio asciende por el tubo
hasta una altura de 760 mm al nivel del mar.
PIEZOMETROS Y MANOMETROS. – Los piezómetros son instrumentos que nos permiten
medir las presiones manométricas de recipientes cerrados o líquidos en circulación y
consiste en un tubo que se añade al recipiente cerrado, por donde el líquido asciende por
el tubo una cierta altura, con cuya altura utilizando la ecuación de la presión, se calcula la
presión manométrica del líquido.
Existen otros manómetros diseñados con otros principios de funcionamiento como la
digital, que nos permiten medir mejor las presiones manométricas, las más cercana a una
explicación sencilla, es aquella que utiliza un resorte calibrado soportando un embolo,
que en la medida que este se comprime por la presión manométrica nos señala la presión
necesaria para comprimir el resorte.
EJEMPLOS RESUELTOS. –
Ejm: 1. – Determinar la presión en Kp/𝑐𝑚2 sobre una superficie sumergida a 6 m de
profundidad en una masa de agua.
Datos: H = 6 m; ϒ = 10000 N/𝑚3 = 104 N/𝑚3
Incógnita: P =?
H = 6m
𝐾𝑝 𝑚2
P = ϒ H = 10000 N/𝑚3x 6 m = 60000 N/𝑚2 x x = 0,6 Kp/𝑐𝑚2
10 𝑁 1002 𝑥𝑐𝑚2
PROBLEMAS PROPUESTAS. -
𝐾𝑝
Ejm: 2. – Encontrar la presión absoluta en en el problema anterior, si la lectura
𝑐𝑚2
barométrica es de 75,6 cm de mercurio (ρᵣ = 13,57).
Ejm: 3. – Determinar la presión a una profundidad de 9 m, en un aceite de densidad
relativa de 0.75.
Ejm: 4. - ¿A qué profundidad de un aceite, de densidad relativa 0,75 se producirá una
presión de 28 Kp/cm²? ¿A cuál si el líquido es agua?

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Ahora si se tiene: una fuerza uniformemente distribuida sobre la superficie, entonces:

DIFERENCIA DE PRESIONES. – La diferencia de presiones entre puntos a distintos niveles

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