Hidrostática y Presión en Líquidos
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Questions and Answers

¿Qué estudia la hidrostática?

  • El movimiento de los gases en reposo
  • El equilibrio de los sólidos en movimiento
  • El comportamiento de los gases en movimiento
  • El comportamiento de los líquidos en reposo (correct)

    • ¿Cuál es la fórmula para calcular la presión hidrostática?

  • P = h * γ / S (correct)
  • P = h / S
  • P = S * h * γ
  • P = h * S

    • ¿Qué representa la presión hidrostática en un punto de un líquido?

  • El movimiento del líquido hacia arriba
  • La fuerza ejercida por los gases en el ambiente
  • La temperatura del líquido en reposo
  • La presión ejercida por el peso del líquido por encima (correct)

    • Si se tiene una altura de agua de 50 m.c.a., ¿cuál sería la presión correspondiente en kg/cm²?

    <p>5 kg/cm²</p> Signup and view all the answers

    En el Sistema Internacional, ¿cómo se denomina la unidad de presión que corresponde a Newton/m²?

    <p>Pascal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué cantidad se puede utilizar para representar la presión en litros por metro cúbico?

    <p>1 kg/dm³</p> Signup and view all the answers

    Si la profundidad de un líquido aumenta, ¿qué efecto tendrá sobre la presión hidrostática?

    <p>Aumentará proporcionalmente</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación correcta entre m.c.a. y kPa?

    <p>1 m.c.a. = 10 kPa</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de rugosidad 'C' para la fundición usada durante más de 30 años?

    <p>75</p> Signup and view all the answers

    En la fórmula de Manning, ¿qué representa la variable 'n'?

    <p>El coeficiente de rugosidad</p> Signup and view all the answers

    Qué parámetro se puede despejar de la fórmula de Manning?

    <p>Perdida de carga</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de 'n' para el hormigón con encofrados metálicos buenos?

    <p>0,013</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica se utiliza para calcular el caudal en tuberías según el contenido proporcionado?

    <p>Fórmula de Manning</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal del régimen de flujo permanente?

    <p>Las características hidráulicas del flujo permanecen constantes en un intervalo de tiempo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define el número de Reynolds en un flujo?

    <p>La transición entre flujo laminar y turbulento.</p> Signup and view all the answers

    En un flujo permanente variado, ¿qué cambia entre las secciones de la corriente?

    <p>Las condiciones del flujo cambian de una sección a otra.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la expresión correcta de la ecuación de continuidad de Bernoulli?

    <p>$v_1 * S_1 = v_2 * S_2$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa cada término en la ecuación del teorema de Bernoulli?

    <p>Energía potencial, cinética y de presión.</p> Signup and view all the answers

    En una tubería, si el radio del primer tramo es el doble que el del segundo, ¿qué ocurre con la velocidad del fluido?

    <p>La velocidad en el segundo tramo es cuatro veces mayor que en el primero.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la fórmula para calcular la fuerza total de un prisma de empujes?

    <p>$E = H H b$</p> Signup and view all the answers

    En el contexto del flujo variable, ¿qué describe mejor una situación donde un canal se llena al abrir una compuerta?

    <p>Régimen variable.</p> Signup and view all the answers

    ¿A qué altura del fondo se encuentra el centro de aplicación de la resultante en un prisma triangular?

    <p>$H/3$</p> Signup and view all the answers

    Al analizar la cota geométrica del punto en el teorema de Bernoulli, ¿qué representa?

    <p>La energía potencial del fluido en metros.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principio que describe cómo una fuerza pequeña puede compensar una fuerza mucho mayor en una prensa hidráulica?

    <p>Principio de Pascal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a las corrientes laminares en comparación con las turbulentas?

    <p>Las partículas recorren trayectorias paralelas y rectas.</p> Signup and view all the answers

    Según el principio de Arquímedes, un cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje que es igual a:

    <p>El peso del líquido desalojado.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica de las corrientes turbulentas?

    <p>Las moléculas chocan y pierden energía.</p> Signup and view all the answers

    En una prensa hidráulica, cómo se relacionan las áreas de los émbolos y las fuerzas aplicadas?

    <p>$F_1/S_1 = F_2/S_2$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por hidrodinámica?

    <p>El comportamiento de los líquidos en movimiento.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno puede causar un rápido desgaste de la superficie por donde se transporta un líquido?

    <p>Cavitación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el mecanismo que resulta de la implosión de burbujas cerca de una superficie sólida?

    <p>Producción de ruido y vibraciones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando el golpe de ariete se produce en una tubería?

    <p>Se genera una sobrepresión</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es uno de los efectos del cierre brusco de una válvula en una tubería?

    <p>Compresión y dilatación del agua y la tubería</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condiciones son propicias para la formación de burbujas de vapor en un fluido?

    <p>Baja presión del fluido</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con el estado del vapor al implosionar una burbuja en un líquido?

    <p>Vuelve al estado líquido súbitamente</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la erosión producida por la cavitación en el material de una tubería?

    <p>Debilita metalúrgicamente el material</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el perímetro mojado en una tubería a sección completa?

    <p>El perímetro que está en contacto con el agua</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define el radio hidráulico (R)?

    <p>El cociente entre la sección hidráulica y el perímetro mojado</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la razón por la cual el agua puede ser considerada como un fluido elástico en ciertas condiciones?

    <p>Por su leve comprensibilidad al aplicar presión</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica la pérdida de carga unitaria (J) en una conducción?

    <p>El desnivel entre el punto inicial y final de la conducción</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de la fórmula del radio hidráulico (R) para una tubería circular a sección completa?

    <p>$D/2$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene una mayor velocidad en la pérdida de carga unitaria (J)?

    <p>Incrementa las pérdidas por rozamiento</p> Signup and view all the answers

    Al calcular la sección hidráulica, ¿qué factor se debe tener en cuenta en una tubería llena de agua?

    <p>No se considera el área si no está llena</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define mejor la sección hidráulica en un contexto hidráulico?

    <p>El área transversal húmeda por el flujo de agua</p> Signup and view all the answers

    Según el teorema de Bernoulli, ¿qué es lo que debe considerarse para determinar la energía de una corriente de agua?

    <p>La velocidad y el desnivel de la corriente</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Hidráulica

    • Parte de la física que estudia el equilibrio y movimiento de fluidos.
    • Se subdivide en Hidrostática e Hidrodinámica.
    • Hidrostática: Estudia el comportamiento de los líquidos en reposo.
    • Hidrodinámica: Estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento.

    Presión Hidrostática

    • Concepto intuitivo: El agua en el fondo de un recipiente soporta el peso del agua encima.
    • Definición: Presión ejercida en un punto de un líquido debido a su propio peso.
    • Fórmula: P = γh, donde:
      • P es la presión.
      • γ es el peso específico del líquido.
      • h es la profundidad.
    • La presión hidrostática es independiente de la superficie.
    • La presión es directamente proporcional a la profundidad.

    Principio de Pascal

    • Enunciado por Blaise Pascal (1623-1662).
    • Principio: La presión ejercida sobre un fluido encerrado se transmite con la misma intensidad en todas las direcciones del fluido.
    • Aplicación: Prensa hidráulica (ejemplo de su aplicación).

    Prisma de Empujes

    • El empuje de un líquido sobre una superficie crea un prisma de empujes.
    • Fórmula del empuje total: E = 1/2 * h * b * γ.
    • E es el empuje.
    • γ es el peso específico.
    • h es la altura.
    • b es la anchura.

    Sección Hidráulica

    • Área de la sección perpendicular al movimiento del fluido.
    • Incluye la superficie mojada por la corriente.

    Perímetro Mojado

    • Perímetro de la sección mojada por el agua.

    Radio Hidráulico

    • Relación entre la sección hidráulica y el perímetro mojado.
    • Fórmula: R = A/P, donde:
      • R es el radio hidráulico.
      • A es la sección hidráulica.
      • P es el perímetro mojado.

    Ecuación de Continuidad de Bernoulli

    • En régimen permanente, el caudal de entrada es igual al caudal de salida.
    • Fórmula: Q = v1 * S1 = v2 * S2.
    • Q es el caudal.
    • v es la velocidad.
    • S es el área de la sección.

    Teorema de Bernoulli

    • Composición de la energía de una corriente de agua en régimen permanente.
    • Incluye energía potencial, energía de presión y energía cinética, además de las pérdidas de carga.
    • Fórmula: z + p/γ + v²/2g + ΣhL = constante.

    Cavitación

    • Fenómeno hidrodinámico que ocurre cuando la presión del fluido baja por debajo de la presión de vapor del líquido.
    • Se forman burbujas de vapor que luego implosionan, provocando un desgaste en las superficies.

    Golpe de Ariete

    • Fenómeno causado por cambios rápidos en la velocidad del flujo.
    • Se produce sobrepresión o depresión en la tubería al detener o abrir válvulas abruptamente.
    • Puede causar roturas en las tuberías.

    Cálculo de Tuberías

    • Fórmula de Hazen-Williams y Fórmula de Manning (métodos para calcular perdidas de carga en tuberías).
    • Coeficientes que dependen del material influyen en las ecuaciones

    Clasificación de las corrientes de agua

    • Laminar: Corrientes con trayectorias rectas y paralelas de partículas.
    • Turbulenta: Corrientes irregulares con choques y pérdida de energía entre partículas.

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    Description

    Este cuestionario explora los conceptos básicos de la hidrostática, incluyendo la presión hidrostática y su cálculo en diversas situaciones. También se abordan fórmulas y parámetros relacionados, como los que se utilizan en la fórmula de Manning y la relación entre diferentes unidades de presión. Perfecto para estudiantes de ingeniería y física.

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