❤️👍👉MECÁNICA de FLUIDOS. TODO lo QUE DEBES SABER para ESTUDIAR MECÁNICA de FLUIDOS. PARTE 1 [ENTRA!]
Summary
TLDREste video ofrece una guía detallada sobre los principios fundamentales de la mecánica de fluidos, dividida en dos partes principales: la estática y la dinámica de fluidos. Se exploran conceptos clave como la densidad, presión hidrostática, presión absoluta y mano métrica, así como los principios de Pascal y Arquímedes. La densidad se define como la masa dividida por el volumen y varía según el estado de la sustancia (gas, líquido o sólido). La presión hidrostática se calcula como el producto de la densidad, la gravedad y la altura en un fluido en reposo. La presión absoluta es la suma de la presión atmosférica y la hidrostática, mientras que la presión mano métrica es la diferencia entre ambas. El video también destaca la importancia de la profundidad en la determinación de la presión hidrostática y cómo la densidad del fluido afecta esta presión. Finalmente, se alienta al espectador a practicar estos conceptos a través de ejercicios para una comprensión más profunda de la mecánica de fluidos.
Takeaways
- 📚 Los videos de este canal son gratuitos y destinados a brindar asesoría educativa.
- 📈 Se pide a los espectadores que se suscriban, compartan los materiales y consideren hacer una donación para apoyar el canal.
- 💧 La mecánica de fluidos se divide en dos partes principales: la estática y la dinámica de fluidos.
- 📏 La densidad es un concepto clave en la mecánica de fluidos y se define como la masa dividida por el volumen.
- 🧊 La densidad del agua en estado líquido es de aproximadamente 1000 kilogramos por metro cúbico.
- ❄️ La densidad de un material depende tanto de su tipo como de su estado (líquido, sólido o gaseoso).
- 🔢 La densidad relativa se calcula dividiendo la densidad de una sustancia por la densidad del agua.
- 📐 La presión se define como la fuerza por unidad de área, y su unidad en el SI es el newton por metro cuadrado (pascal).
- 🌊 La presión hidrostática es el peso específico del fluido multiplicado por la altura o profundidad en un recipiente.
- 📍 El peso específico es igual a la densidad multiplicada por la gravedad.
- 📉 La presión hidrostática aumenta con la profundidad y depende de la densidad del fluido.
- 🔄 La presión absoluta en un punto es la suma de la presión atmosférica y la presión hidrostática en ese punto.
Q & A
¿Qué son los videos de la mejor asesoría educativa?
-Los videos de la mejor asesoría educativa son recursos gratuitos y públicos que ofrecen educación y asesoramiento en diferentes temas, como la mecánica de fluidos.
¿Cuáles son las tres cosas que se piden a los espectadores para su beneficio?
-Se piden que se sucriban al canal para ayudar a su crecimiento, compartan el material con familiares, amigos y compañeros, y consideren apoyar el canal a través de una donación en el enlace proporcionado.
¿Cómo se define la densidad de un líquido?
-La densidad de un líquido se define como la masa del líquido dividida por su volumen, y su unidad en el sistema internacional es kilogramos por metro cúbico (kg/m³).
¿Cuál es la densidad aproximada del agua en estado líquido a temperatura y presión ambiente?
-La densidad aproximada del agua en estado líquido a temperatura y presión ambiente es de 1000 kilogramos por metro cúbico (kg/m³), lo que equivale a un gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
¿Cómo varía la densidad de un líquido en diferentes estados de agregación?
-La densidad de un líquido varía según su estado de agregación. Por ejemplo, el agua en estado sólido (hielo) tiene una densidad menor (aproximadamente 0,9 g/cm³) que en estado líquido (1 g/cm³).
¿Qué es la densidad relativa y cómo se calcula?
-La densidad relativa es la densidad de una sustancia dividida entre la densidad del agua. Se calcula con la fórmula: densidad relativa = densidad de la sustancia / densidad del agua.
¿Cómo se define la presión hidrostática?
-La presión hidrostática se define como el peso específico de un fluido (densidad multiplicada por la gravedad) por la altura o profundidad de un punto dentro de un recipiente.
¿Qué es el peso específico de una sustancia?
-El peso específico de una sustancia es el peso de la sustancia dividido por su volumen, y en el sistema internacional su unidad es newton por metro cúbico (N/m³).
¿Cómo se relaciona la presión hidrostática con la altura en un recipiente?
-La presión hidrostática en un punto de un recipiente lleno de fluido está directamente relacionada con la altura de ese punto sobre la superficie del fluido. A mayor altura, mayor será la presión hidrostática.
¿Qué es la presión absoluta y cómo se calcula?
-La presión absoluta es la presión total en un punto de un fluido, que incluye la presión hidrostática y la presión atmosférica. Se calcula sumando la presión hidrostática (densidad × gravedad × altura) a la presión atmosférica.
¿Cómo se define la presión mano métrica?
-La presión mano métrica es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica en un punto específico de un fluido.
¿Por qué la presión hidrostática varía según el fluido en el recipiente?
-La presión hidrostática varía según el fluido porque depende de la densidad del fluido. A pesar de que dos fluidos puedan estar a la misma profundidad, si tienen densidades diferentes, las presiones hidrostáticas también serán diferentes.
Outlines
📚 Introducción a la asesoría educativa y conceptos básicos de la mecánica de fluidos
Este primer párrafo presenta la asesoría educativa del canal, destacando que todos los videos son gratuitos y disponibles para el público. Se pide a los espectadores que se suscriban, compartan el material y consideren hacer una donación para apoyar el canal. El contenido se centra en los principios fundamentales de la mecánica de fluidos, dividida en estática y dinámica de fluidos. Se introducen conceptos como la densidad, la presión hidrostática, la presión absoluta, la mano métrica, así como los principios de Pascal y Arquímedes. Se describe la densidad como la masa dividida por el volumen, y se mencionan las unidades de medida en el sistema internacional. Además, se explica cómo la densidad varía según el estado de la sustancia (sólido, líquido o gaseoso).
🧊 Densidad y presión en la mecánica de fluidos
El segundo párrafo profundiza en los conceptos de presión, incluyendo la presión hidrostática, la presión absoluta y la presión mano métrica. Se define la presión como la fuerza por unidad de área, y su unidad en el sistema internacional es el newton por metro cuadrado (pascal). Se introduce el peso específico de una sustancia como el peso dividido por el volumen, y se relaciona con la densidad y la gravedad. La presión hidrostática se describe como la presión en un punto dentro de un recipiente lleno de fluido, dependiendo de la densidad del fluido, la gravedad y la altura del punto sobre el fondo del recipiente. Se ilustra cómo la presión hidrostática afecta la fuerza con la que sale el agua de un orificio, y cómo esta aumenta con la profundidad. También se menciona la presión absoluta como la suma de la presión hidrostática y la presión atmosférica.
📐 Aplicaciones y conclusiones sobre la presión en la mecánica de fluidos
El tercer párrafo finaliza la explicación sobre las presiones en la mecánica de fluidos, destacando la importancia de la densidad del fluido en la presión hidrostática. Se muestra que la presión hidrostática no solo depende de la profundidad sino también de la densidad del fluido. Se ofrece un ejercicio para que el espectador aplique estos conceptos y se anima a suscribirse al canal y compartir el contenido para ayudar a otros. Se promete que en el próximo video se explorarán los principios de Pascal y Arquímedes, que son fundamentales en la estática de fluidos. Se cierra el párrafo alentando al aprendizaje continuo y la comprensión profunda de los temas de mecánica de fluidos.
Mindmap
Keywords
💡asesoría educativa
💡mecánica de fluidos
💡densidad
💡presión hidrostática
💡principio de Pascal
💡principio de Arquímedes
💡presión absoluta
💡presión mano métrica
💡peso específico
💡continuidad
💡principio de Wernil
Highlights
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Se pide a los espectadores que se suscriban y compartan el material para ayudar a otros.
Se invita a los espectadores a apoyar el canal a través de una donación en el enlace proporcionado.
Introducción a los principios fundamentales para estudiar la mecánica de fluidos dividida en estática y dinámica.
Explicación de los conceptos clave en la estática de fluidos: densidad, presión hidrostática, presión absoluta y principios de Pascal y Arquímedes.
La densidad es la masa dividida por el volumen y depende del tipo de sustancia y su estado (líquido, sólido, gaseoso).
La densidad del agua en estado líquido es de aproximadamente 1000 kg/m³ o 1 g/cm³.
La densidad del hielo es menor que la del agua líquida, lo que permite que el hielo flote en el agua.
Introducción al concepto de densidad relativa, que es la densidad de una sustancia dividida por la densidad del agua.
Ejemplo de cálculo de la densidad del mercurio utilizando la densidad relativa.
Definición de la presión hidrostática como el peso específico de una sustancia (densidad por gravedad) por la altura.
La presión hidrostática aumenta con la profundidad y la densidad del fluido.
La presión absoluta es la presión atmosférica más la presión hidrostática.
La presión mano métrica es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.
Importancia de entender la relación entre la presión hidrostática, la densidad del fluido y la profundidad.
Invitación a los espectadores a practicar y dominar los conceptos a través de un ejercicio interactivo.
Promoción de suscripción al canal y compartición de contenido para ayudar a otros a aprender sobre mecánica de fluidos.
Transcripts
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orientar acerca de cómo apoyar nuestro
canal de antemano muchas gracias porque
por ti este canal continúa creciendo
logrando ayudar cada vez a más y más
personas en esta
oportunidad vas a conocer los principios
fundamentales para estudiar mecánica de
fluidos la materia de mecánica de
fluidos suele dividirse en dos partes en
la estática de fluidos y en la dinámica
de fluidos dentro de la estática de
fluidos es muy importante que manejes
los siguientes conceptos la densidad la
presión hidrostática la presión absoluta
mano métrica así como los principios de
pascal y arquímedes mientras que en la
dinámica de fluidos
es fundamental que manejes los
principios de continuidad y de werniul y
pasemos a visualizar en detalle cada uno
de estos importantes conceptos vamos a
comenzar con la densidad cuando en un
recipiente tenemos cierto volumen de un
líquido por ejemplo el agua que es la
sustancia más conocida por todos
nosotros debemos saber que ésta posee
cierta densidad y la densidad la vamos a
denotar con la letra griega rojo así tal
como se visualiza acá pero como podemos
obtener la densidad de una sustancia la
densidad de una sustancia la vamos a
obtener con esta fórmula dividiendo la
masa entre su volumen y la unidad de la
densidad en el sistema internacional
será el kilogramos sobre metros cúbicos
claro masa que viene en kilogramos y el
bol
en que viene en metros cúbicos por
ejemplo para el agua en estado líquido
su densidad a temperatura y presión
ambiente es de aproximadamente 1000
kilogramos sobre metros cúbicos que
equivalen a un gramo sobre centímetros
cúbicos por lo tanto cuando estemos
desarrollando los ejercicios vamos a
utilizar esta densidad obsérvese acá que
vale un gramo sobre centímetros cúbicos
y en otras ocasiones vamos a utilizar
esta densidad dependiendo la unidad en
que estemos trabajando pero ojo con
muchas pero mucha atención la densidad
no solamente depende del tipo de
sustancia también depende del estado en
que se encuentre esa sustancia por
ejemplo el agua en estado sólido se
conoce como hielo y la densidad del agua
en estado sólido obsérvese acá es menor
que la densidad del agua en estado
líquido la densidad del hielo es de
aproximadamente 0,9 gramos sobre
centímetros cúbicos mientras que la
densidad del agua en estado líquido es
de un gramo sobre centímetros cúbicos en
conclusión que podemos observar que la
densidad no solamente depende del tipo
de sustancia también depende del estado
la densidad para una sustancia en estado
líquido es distinta
de una sustancia en estado sólido y por
supuesto será diferente a la densidad de
las sustancias en estado gaseoso y ya
veremos más adelante que justamente como
la densidad del hielo es menor que la
densidad del agua en estado líquido el
cielo frota sobre el agua genial
continuemos en los diferentes ejercicios
veremos una densidad que la llamaremos
densidad relativa y la densidad relativa
no será más que la densidad de la
sustancia con que estemos trabajando
dividida entre la densidad del agua pero
claro la densidad del agua ya es
conocida recuerda la caja vale mil
kilogramos sobre metros cúbicos o lo que
es lo mismo un gramo sobre centímetros
cúbicos de tal forma que al conocer la
densidad relativa de una sustancia
utilizando esta fórmula podrás conocer
la densidad de la sustancia de trabajo
observemos un sencillo ejemplo la
densidad relativa para el mercurio es
igual a 13.6 qué quiere decir esto
observa que la densidad de la sustancia
que en este caso es el mercurio dividida
entre la densidad del agua es igual a
13,6 y de esta ecuación es bastante
sencillo despejar la densidad del
mercurio simplemente esta herencia del
agua que está dividiendo pasa a la
derecha a multiplicar observe
el despeje y como la densidad del agua
es conocida podemos obtener fácilmente
la densidad de mercurio si tomamos como
densidad del agua mil kilogramos sobre
metros cúbicos a multiplicar 13,6 por
mil se obtiene que la densidad del
mercurio toma el valor de 13 mil 600
kilogramos sobre metros cúbicos muy bien
continuemos ahora vamos a ver los
conceptos de presión que es la presión
hidrostática que es la presión absoluta
y qué es la presión mano métrica observa
ya sabemos que la presión se define como
la fuerza por unidad de área obsérvese
acá presión es igual la fuerza por
unidad de área así la unidad en el
sistema internacional será el newton
sobre metro cuadrado porque claro la
fuerza en el sistema internacional viene
newton mientras que el área en el
sistema internacional viene en metros
cuadrados y siempre recuerda que newton
sobre metros cuadrados es pascal repito
ya que es muy importante el pascal es la
unidad de presión pero un pascal
significa un newton sobre metro cuadrado
ahora bien qué es la presión
hidrostática antes de definir la presión
hidrostática es muy importante definir
el peso específico de una sustancia
el peso específico de una sustancia se
define como el peso de la sustancia
dividido entre el volumen de la
sustancia pero ya sabemos de la física
clásica en particular de la dinámica que
la fuerza del peso se calcula así como
el producto de la masa por la gravedad
pero si fijamos nuestra atención en este
cociente masa por gravedad sobre volumen
caemos en la cuenta que masa sobre
volumen no es más que la densidad
correcto por lo tanto esta expresión se
puede escribir así densidad que es masa
sobre volumen multiplicado por la
gravedad en conclusión el peso
específico de una sustancia siempre es
igual a la densidad por la gravedad y
cuál es la unidad en el sistema
internacional del peso específico el
newton sobre metros cúbicos porque claro
el peso recuerda que la unidad de fuerza
en el sistema internacional es el newton
por ello acá visualizas newton y el
volumen en el sistema internacional
viene en metros cúbicos por ejemplo para
el agua el peso específico es igual a
10000 newton sobre metros cúbicos tal
como puedes visualizar acá en la parte
inferior
ahora bien habiendo definido el peso
específico de una sustancia ahora si
estamos en plena capacidad de definir la
presión hidrostática vamos a
tal la presión hidroestática como peso h
y esta se define de la siguiente manera
como la densidad por la gravedad por la
altura o la profundidad de un punto
dentro de un recipiente por ejemplo
observe este recipiente lleno de agua si
te pregunto cuánto vale la presión
hidroestática acá en este punto vamos a
denotar lo con la letra a que se
encuentra por supuesto a cierta altura h
cuál será la presión hidroestática la
presión hidroestática no será más que la
densidad del agua por la gravedad por la
altura en la cual se encuentra el punto
a y para fijar la idea vamos a hacer
otro cálculo cuál será la presión
hidrostática de un punto que se
encuentra acá a mayor profundidad vamos
a denotar lo cómo ve este se encontrará
a cierta altura o profundidad de la
superficie que podemos denotar como h
sube la presión hidrostática del punto b
será igual a la densidad del agua por la
gravedad por la altura del punto b
observa que es fácil y sencillo es
calcular la presión hidrostática de un
punto dentro de un recipiente que
contiene agua en reposo y porque sabemos
que el agua se encuentra en reposo
porque recuerda que estamos estudiando
la estática de fluidos
estática de fluidos la sustancia no se
mueve permanece en reposo muy bien
continuemos obsérvese que la presión
hidroestática también es igual al peso
específico del agua por la altura porque
porque tal como ya se explicó el peso
específico de una sustancia es igual a
densidad por gravedad por lo tanto
densidad por gravedad este producto que
está acá es exactamente igual al peso
específico muy bien es muy importante
comprender el papel que juega la altura
para obtener la presión hidrostática
observa lo siguiente supongamos que acá
se encuentra un orificio este orificio
se encuentra a cierta profundidad vamos
a denotar este orificio como el punto a
observe so como el agua que escapa por
el orificio ubicado en y cae en este
punto si ahora abrimos un orificio más
profundo en el envase vamos a denotar lo
con la letra p se observará que ahora el
agua cae más lejos del envase por qué
porque claro la profundidad es mayor y
por ende la presión hidrostática también
es mayor en resumen a medida que aumenta
la profundidad la presión hidrostática
y recordemos por supuesto que cuando la
presión aumenta también lo hace la
fuerza por lo tanto el agua que escapa
por el orificio ubicado acá en vez
thales con mayor fuerza llegando más
lejos del envase y si continuamos
aumentando la profundidad hasta llegar
acá al punto c donde también se abre un
orificio obsérvese cómo esta profundidad
es mayor que las anteriores observaremos
que ciertamente ahora el chorro de agua
llega más lejos del envase justamente
por la razón que ya te mencioné porque
hemos aumentado la profundidad y al
aumentar la profundidad aumenta la
presión hidrostática genial continuemos
finalmente vamos a hablar un poco de la
presión absoluta y de la presión mano
métrica observa esta figura
si queremos calcular la presión en este
punto ubicado a cierta profundidad h lo
podemos hacer a través de esta fórmula
observa la acá la presión en el punto ve
acá debajo del punto a es igual a la
presión en a a la presión en el punto a
vale mencionar que el punto hace en
cuenta en la parte superior debe más
la presión hidrostática en el punto b
pero como podemos obtener esta presión
hidrostática ya lo sabemos a través de
esta fórmula observar acá así se calcula
la presión hidrostática por lo tanto a
sustituir acá la presión hidrostática se
obtiene esta fórmula que será la que
utilizaremos de ahora en adelante para
calcular las presiones a cierta
profundidad en un envase vamos a repasar
la la presión en un punto cualquiera del
envase será igual a la presión de un
punto ubicado en la parte superior debe
más la densidad por la gravedad por la
altura del punto b ahora bien si el
envase está abierto a la atmósfera
la presión acá en la superficie del agua
será la presión atmosférica por lo tanto
podemos sustituir esta presión a esta
que está acá por la presión atmosférica
ahora bien fija tu atención en esta
fórmula la presión en b también la
conoceremos como presión absoluta y ésta
no será más que la presión atmosférica
más la presión hidrostática que ya
sabemos que se calcula de esta forma
densidad por graves
por altura y si pasamos la presión
atmosférica a la izquierda y está
sumando y pasa restando obsérvese acá
esta diferencia entre la presión
absoluta y la presión atmosférica es lo
que conocemos como presión mano métrica
ahora pon mucha pero mucha atención la
presión hidrostática de que depende
observarlo acá evidentemente depende de
la profundidad verdad de h a mayor
profundidad mayor será la presión pero
si tomamos otra sustancia como por
ejemplo el mercurio obsérvese acá cuya
densidad es de 3.600 kilogramos sobre
metros cúbicos y ubicamos un punto ve
exactamente a la misma profundidad que
la anterior entonces la presión acá en b
será la misma presión sufrida acá en el
primer envase no no es la misma porque
porque la presión hidroestática también
depende de la densidad del fluido por lo
tanto para el primer envase que está
lleno de agua por supuesto que la
presión acá es la misma presión que la
presión en vez porque se encuentran a la
misma profundidad igual acá igual acá
igual acá pero si ubicamos la misma
profundidad
en base pero con otra sustancia con una
densidad diferente ya la presión acá
será totalmente distinta a la presión en
el primer envase debido exactamente a
que a que las densidades son diferentes
y evidentemente si en esta ecuación
incrementamos la densidad también se
incrementará la presión hidrostática
genial y antes de terminar te invito a
ver la aplicación de estas presiones acá
en este ejercicio que te estoy dejando
en la esquina superior derecha de la
pantalla te garantizo que al visualizar
este ejercicio
dominarás para siempre este concepto así
hasta ahora hemos dejado en claro los
conceptos de densidad recuerda que la
densidad no es más que la masa dividida
entre el volumen pero ojo no solamente
depende de esta razón también depende
del estado de la sustancia si se
encuentra en estado gaseoso líquido o
sólido mucho cuidado con ese detalle
también hemos dejado en claro que
significa presión hidrostática así como
la presión absoluta y la presión mano
métrica en nuestro próximo vídeo
dominarás para siempre estos dos
principios fundamentales de la estática
de fluidos el principio de pascal y el
principio de arquímedes no te lo pierdas
para que estés completamente preparado
para la serie de ejercicios que
estaremos desarrollando de estos
importantes temas de mecánica de fluidos
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entenderás mucho más este punto
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