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Informe de presión hidrostatica Abarca el estudio de las condiciones en las que los fluidos están en reposo en equilibrio estable, en contraposición a la dinámica de fluidos, el estudio de los fluidos en movimiento. La hidrostática es una subcategoría de la estática de fluidos, que es el estudio de todos los fluidos, tanto compresibles como incompresibles, en reposo.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Presión hidrostática
Angie Valentina Navarro Morales Cód. 162426
Carlos Andrés Arias Caamaño Cód. 162172
Jhonatan Navarro Cuadros Cód. 162188
Luisa Fernanda Padilla Ruiz Cód. 162420
Martha Juliana Barbosa López Cód. 162429
Universidad Francisco de Paula Santander
Facultad de Ciencias Agrarias y del Ambiente
Ingeniería Ambiental
Mecánica de Fluidos
Marzo 2025
Presión hidrostática
Angie Valentina Navarro Morales Cód. 162426
Carlos Andrés Arias Caamaño Cód. 162172
Jhonatan Navarro Cuadros Cód. 162188
Luisa Fernanda Padilla Ruiz Cód. 162420
Martha Juliana Barbosa López Cód. 162429
Presentado a: Wilver Bayona Gómez
Universidad Francisco de Paula Santander
Facultad de Ciencias Agrarias y del Ambiente
Ingeniería Ambiental
Mecánica de Fluidos
Marzo 2025
1. Introducción
Una propiedad interesante que podemos evidenciar en los fluidos (líquidos y gases)
es la presión, que se define como la fuerza que actúa de manera perpendicular sobre una
unidad de área. Blas Pascal, científico francés del siglo XVII, describió dos principios
importantes acerca de la presión. El primero indica que la presión actúa de modo uniforme
en todas las direcciones de un volumen pequeño de fluido, y el segundo principio señala
que, en un fluido confinado por fronteras sólidas, la presión actúa de manera perpendicular
a la pared.
2. Objetivos
2.1 Objetivo General
Medir la presión hidrostática en función de la profundidad y bajo la simulación de
un sistema con manómetro, para aplicar la teoría a situaciones reales y comprender los
conceptos básicos.
2.2 Objetivos Específicos
Analizar la variación de la presión según a la profundidad en la que se sumerja el
sensor y observar de qué manera se comporta.
Comparar los resultados experimentales con los teóricos, analizando la precisión de
los datos obtenidos con los reales.
Comprender el concepto de presión hidrostática y su importancia en la física de
mecánica de fluidos.
también depende de factores como la temperatura y la humedad, ya que la atmósfera es una
mezcla de varios gases de diferentes densidades.
Fuerza de Empuje (Flotabilidad): Este fenómeno, descrito por el principio de
Arquímedes, establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de
empuje hacia arriba. La magnitud de esta fuerza es igual al peso del fluido desplazado por
el cuerpo. Si un cuerpo está completamente sumergido o en flotación neutra, su peso
aparente será menor que su peso real, lo que explica por qué algunos objetos flotan. La
fuerza de empuje Fb se calcula como:
Fb=ρgV
Donde V es el volumen del fluido desplazado.
Este marco teórico permite comprender los experimentos en los que se evalúan la
variación de la presión hidrostática y la fuerza de empuje con la profundidad, según los
procedimientos descritos.
4. Materiales
Parte 2: Variación De La Fuerza De Empuje Con La Profundidad
Colocar la balanza electrónica sobre la mesa ajustable. Conectar el cable del sensor
de fuerza a la interfaz PASCO. Activar la interfaz y abrir la aplicación en el PC.
Seleccionar la opción tabla y grafica para la recolección de datos. Alistar la mesa ajustable
para iniciar la recolección de datos, sumergiendo el cilindro cada un (1) centímetros hasta
completar seis datos. Guardar los datos y la gráfica obtenida para presentar informe.
Figura 2
Experiencia de variación de fuerza con la profundidad.
Nota: Se apreciar cómo se sumerge el cilindro cada un centímetro para hacer la
recolección de datos
6. Análisis de Datos
6.1 Primera experiencia
Tabla 1
Profundidad (m) Presión abs (KPa) (^) Densidad (kg/𝑚^3 )
Figura 4
Valores de la variable definida (x)
Tabla 2
Valores para la grafica
presion variable (x) 103,5 0 104,4 0, 105,3 0, 106,1 0, 106,9 0, 107,8 0, 108,6 0,
Figura 5
Grafica presión absoluta vs la variable definida (x)
Análisis de la gráfica: Según la gráfica obtenida en el punto 2 responda: a. ¿Cómo
es el comportamiento de la gráfica? Respuesta: La gráfica muestra una relación lineal entre
la variable definida x en el eje de las abscisas y la presión absoluta en el eje de las
ordenadas. Esto indica que a medida que la variable x aumenta, la presión también aumenta
de manera constante. La línea recta con puntos alineados sugiere una relación directamente
proporcional entre estas dos variables. b. ¿La pendiente de la gráfica, que valor representa?
Respuesta: La pendiente de la gráfica lineal representa la tasa de cambio de la variable en el
eje y (en este caso, la presión) con respecto a la variable en el eje x. En este contexto, el
valor de la pendiente indicaría cómo varía la presión absoluta (en kPa) por cada unidad de
cambio en x. La pendiente podría representar un coeficiente de proporcionalidad entre estas
En este apartado se hace necesario determinar una nueva variable (x), cuyo valor se
graficará con el valor de fuerza de empuje, determinado a partir del valor medido por la
balanza electrónica.
Figura 7
Cálculos
La magnitud de la fuerza de empuje, se determina con el valor de la masa arrojado
por la balanza electrónica.
Figura 8
Cálculos
Figura 10
Grafica fuerza de empuje vs variable definida (x)
Análisis de la gráfica: Según la gráfica obtenida en el punto 2 responda: c. ¿Cómo
es el comportamiento de la gráfica? Respuesta: la gráfica de fuerza de empuje contra una
variable definida en el eje X es ascendente, significa que la fuerza de empuje aumenta a
medida que la variable en el eje X también lo hace, lo que indica una relación directa entre
ambas. d. ¿La pendiente de la gráfica, que valor representa? Respuesta: La pendiente de
esta gráfica representa la razón de cambio de la fuerza de empuje con respecto a la variable
X, es decir, cuánto varía la fuerza de empuje por cada unidad de cambio en dicha variable.
Si la pendiente es positiva y constante, la relación es lineal y directamente proporcional,
mientras que, si la pendiente aumenta con X, la relación podría ser exponencial o
cuadrática. En cambio, una pendiente negativa indicaría que la fuerza de empuje disminuye
a medida que la variable X aumenta.
¿Por qué es tan fácil flotar en el océano?
Se debe al aumento de la densidad del fluido, que es el agua del océano, además que
se cumple el principio de Arquímedes, en donde "un objeto se hunde si su peso es mayor
que el peso del fluido desalojado (desplazado). El objeto flota cuando su peso es menor o
igual al peso del fluido desplazado". Es así como en la física se logra sustentar la
comprensión de por qué los objetos flotan o se hunden según las condiciones del líquido; en
este caso, el cuerpo humano en el océano.
¿En cuál de estos lugares sentirá mayor empuje: una piscina llena de aceite o una
piscina llena de Melaza?
En este caso también se experimenta el principio de Arquímedes o fuerza de
empuje, la cual se determina por la densidad del líquido. Cuanto más denso sea el líquido,
mayor será el empuje. La melaza es un fluido muchísimo más denso que el aceite por lo
tanto una piscina llena de melaza sentirá más empuje al momento de entrar al líquido. La
densidad de la melaza es 1600kg/m3 y la del aceite varía entre 700 y 900kg/m3.
Plantear un procedimiento experimental que le permita comprobar que la fuerza de
empuje es igual al peso del agua desplazada.
Un experimento sencillo en donde se puede comprobar que la fuerza de empuje es
igual al peso de agua desplazada es sumergiendo un cupo de juguete en un recipiente con
agua. Primero se debe conocer su peso y marca hasta dónde llega el agua en el recipiente,
luego se sumerge el cubo de juguete completamente y se procede a marcar nuevamente el
desplazamiento del agua en el recipiente, por último, se calcula por medio de la ecuación
matemática del principio de Arquímedes Fuerza de empuje es igual a densidad por volumen
