Física

Hidrostática


Hasta ahora hemos estudiado el comportamiento de los planos y cuerpos en un medio donde hay aire o vacío, es decir, el medio no interfiere con el comportamiento.

Pero, ¿qué pasa si aplicamos una fuerza a un cuerpo que yace sobre el agua o algún otro fluido?

Sabemos que el efecto será diferente. Si estudiamos las propiedades de un líquido en equilibrio estático, estas propiedades pueden extenderse a otros fluidos.

Llamamos hidrostática a la ciencia que estudia líquidos en equilibrio estático.

Fluido

El fluido es una sustancia que tiene la capacidad de fluir. Cuando un fluido se somete a una fuerza tangencial, se deforma continuamente, es decir, cuando se coloca en cualquier recipiente, el fluido adquiere su forma.

Podemos considerarlos como fluidos líquidos y gases.

Particularmente, cuando hablamos de fluidos líquidos, debemos hablar de su viscosidad, que es la fricción entre sus moléculas durante un movimiento. Cuanto menor es la viscosidad, más fácil es el flujo de fluido.

Presión

Mirando las tijeras, vemos que el lado donde corta, la cuchilla, es más delgada que el resto de las tijeras. También sabemos que cuanto más delgado llamamos el "hilo de tijera", mejor se cortará.

Esto sucede, porque cuando aplicamos una fuerza, causamos una presión directamente proporcional a esta fuerza e inversamente proporcional al área de aplicación.

En el caso de las tijeras, cuanto más pequeño es el "alambre de tijera", más intensa es la presión de una fuerza que se le aplica.

La unidad de presión en SI es Pascal (Pa), que es el nombre adoptado para N / m².

Matemáticamente, la presión media es igual al cociente de las fuerzas perpendiculares a la superficie de aplicación y al área de esta superficie.

Ser:

p = Presión (Pa)

F = Fuerza (N)

A = Área (m²)

Ejemplo:

Se aplica una fuerza de intensidad 30N perpendicular a la superficie de un bloque con un área de 0.3m², ¿cuál es la presión ejercida por esta fuerza?

Densidad

Cuando comparamos dos cuerpos compuestos de diferentes materiales pero con el mismo volumen, cuando decimos que uno es más pesado que el otro, en realidad nos estamos refiriendo a su densidad. La afirmación correcta sería que un cuerpo es más denso que el otro.

La unidad de densidad en SI es kg / m³.

La densidad es la cantidad que relaciona la masa de un cuerpo con su volumen.

Donde:

d = Densidad (kg / m³)

m = masa (kg)

V = Volumen (m³)

Ejemplo:

¿Cuál es la masa de un cuerpo de volumen 1m³, si este cuerpo está hecho de hierro?

Dado: densidad de hierro = 7.85g / cm³

Convertir densidad a SI: