HIDROSTÁTICA
La hidrostática es el estudio de los fluidos en reposo y las fuerzas y presiones que los afectan.
FLUIDO:
Se refiere a la materia que puede fluir, pudiendo trasladar su masa desde una zona de mayor presión a otra de menor presión y que puede cambiar de forma debido a la acción de pequeñas fuerzas. Los fluidos poseen partículas cuyas fuerzas de atracción (fuerzas de cohesión) no son lo suficientemente potentes para mantener su masa en una forma definida. Existen tres tipos de fluidos: LIQUIDOS GASES Y PLASMAS.
Los gases carecen de fuerzas de cohesión y los líquidos poseen fuerzas de cohesión muy débiles, lo que permite separar de manera sencilla a pequeñas porciones de materia.
Definiciones básicas:
Densidad de un líquido: La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra \(\rho\). En el sistema internacional se mide en kilogramos / metro cúbico, \(kg/m^3\), equivalentes a la masa del cuerpo sobre el volumen que abarca.
\(\rho\ =\ \frac{m}{v}\)
Peso específico de un líquido: El peso específico de un fluido se calcula como su peso, \(w\) sobre una unidad de "volumen" (o su densidad por \(g\)) . En el sistema internacional se mide en Newton / metro cúbico.
\(P_e=\frac{w}{v}\)
\(P_e\ =\ \rho\ *\ g\)
EJEMPLO 1: En un paseo de verano a la playa, Juan decide llevar a casa un poco de agua del mar. Si la cubeta de Juan tiene un volumen de \(0,0004\ m^3\), ¿cuál será la mas del agua que llevó a casa?
Solución:
La densidad del agua de mar es \(1,03\ kg/L\), debemos pasar primero las unidades a \(kg/m^3\); para ellos usamos la conversión:
\(1m^3\ =\ 1000\ L\)
es decir que un litro equivale a \(0,001\ m^3\)
La densidad del agua de mar es \(1030\ kg/m^3\)
Utilizamos la ecuación de densidad y despejamos la masa:
\(m\ =\ \rho \ * \ v\ =\ 1030\ kg/m^3\ *\ 0,0004\ m^3\)
\(m\ =\ 0,412\ kg\)
La cubeta de Juan tiene una masa de \(412\ g\)
En la tabla siguiente se muestra la densidad de alguno líquidos comunes:
PREGUNTA: De acuerdo a la tabla, calcúla el volumen de una cubeta de agua sometida a \(20^{\circ}C\), que tiene una masa de \(500g\).