UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Ing. Luis Clemente CondoriFIC-UNCP

MECANICA DE FLUIDOS I

Abril - 2014

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Definición

Hidrostática: Estudia el equilibrio de los líquidos en estado de reposo. Flujo quieto Esfuerzos de corte nulo Condición Hidrostática

Al ser nulo el gradiente de velocidad, no existen esfuerzos cortantes (tangenciales), por lo que no se tiene viscosidad, comportándose el líquido como perfecto.

Aplicaciones

Distribución de presión en la atmósfera y el agua.

Fuerzas sobre superficies sumergidas. Represas, muros de contención,

compuertas, acuarios, estanques.

Flotación. Diseño de instrumentos de

presión.

Ecuación fundamental de la hidrostática Es la ecuación de equilibrio de una masa

líquida.

Presión Hidrostática

Líquidos en reposo. En un líquido en reposo las fuerzas exteriores,

sólo son debida a la gravedad de la tierra, por lo tanto se tiene:

)( 00 ZZPP

Presión Hidrostática

Líquidos en reposo. La diferencia de presión entre dos puntos de

un líquido en equilibrio es igual al peso de una columna del mismo líquido de sección unidad y altura correspondiente a la diferencia de cotas entre ambos puntos.

Cota piezométrica cteP

z

Fuerzas sobre superficies planas

Dado que ya podemos saber la presión en cada punto en un fluido en reposo, podemos también conocer la fuerza que se ejerce sobre cualquier superficie sumergida. Solo es necesario integrar la presión sobre la superficie de interés.

Fuerzas sobre superficies planas

dSghdF senyh

dSysengFS

SysengF

ShF

S

dSyS

y

gravedaddeCentro

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Fuerzas sobre superficies planas

La fuerza de presión total que ejerce un líquido sobre una superficie plana sumergida en un fluido en reposo es el producto de la presión hidrostática que actúa sobre el centro de gravedad de la superficie por el área de dicha superficie, independientemente de la forma de la superficie y de su ángulo de inclinación.

Esta fuerza de presión es aplicada en el centro de presión.

Fuerzas sobre superficies planas

Centro de presión: Punto de aplicación de la fuerza hidrostática.

ySy

Iy CGCp x

Sy

IX xy

Cp

0

sup:

:

XY

XY

CG

IsimetricasfigurasPara

origenalrespectoerficieladeinerciadeproductoDobleI

inerciadecentralMomentoI

Momento de inercia

Resistencia que un cuerpo en rotación opone al cambio de su velocidad de giro. A veces se denomina inercia rotacional.

Momento de inercia