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En este documento se presenta la sesión 7 del Programa Académico de Formación General de Medicina, donde se enseña el concepto de presión hidrostática y su aplicación a problemas de mecánica de fluidos estáticos. Se estudian conceptos básicos como presión, fluido, densidad y principios como el Principio de Pascal y el Principio de Arquímedes.
Qué aprenderás
Tipo: Ejercicios
1 / 18
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DE FORMACIÓN GENERAL
DE FORMACIÓN GENERAL
Logro de sesión:
en una secuencia lógica y fundamentada.
DE FORMACIÓN GENERAL
PRINCIPIO DE PASCAL
“Si se aplica una presión a un fluido incompresible (un líquido), la
presión se transmite, sin disminución, a través de todo el fluido”.
PRENSA HIDRÁULICA
Es aquel dispositivo o máquina que está
constituido básicamente por dos cilindros
de diferentes diámetros conectados entre
sí, de manera que ambos contienen un
líquido. El objetivo de esta máquina es
obtener fuerzas grandes utilizando fuerzas
pequeñas
Fórmula de la Fuerza
; Donde: S
1
: área del émbolo (1)
S
2
: área del émbolo (2)
Fórmula de los Desplazamientos
Donde: h
1
: altura embolo (1)
h
2
: distancia embolo (2)
DE FORMACIÓN GENERAL
00:
/
00:
Es una magnitud escalar, cuyo valor
se define como su masa (m) dividida por
su volumen (V); es decir:
Otras unidades:
UTM/ m
3 , slug/ pie
3
Sustancia Densidad (kg/m
3
) Densidad (g/cm
3
)
Agua 1 000 1,
Mercurio 13 600 13,
Hielo 920 0,
Es la magnitud escalar cuyo valor se define
como el peso que posee un cuerpo por cada
unidad de volumen.
Otras unidades:
Kg-f/ m
3
, g-f/ cm
3
, lb-f/ pie
3
Densidades y
presiones:
DE FORMACIÓN GENERAL
00:
/
00:
Principio de Arquímedes.
Peso del líquido desplazado = Empuje que ejerce el líquido al cuerpo
E = empuje
γ
L
= peso específico del líquido
V = volumen del líquido desalojado ó volumen del cuerpo sumergido
“Si un cuerpo está sumergido parcial o totalmente en un líquido, la fuerza de empuje
que el líquido le aplica es igual al peso del volumen del líquido desplazado”.
Observaciones:
En el caso que un cuerpo esté sumergido total o parcialmente en varios líquidos no miscibles, el empuje se obtiene sumando
los empujes parciales que ejerce cada uno de los líquidos.
DE FORMACIÓN GENERAL
DE FORMACIÓN GENERAL
DE FORMACIÓN GENERAL
DE FORMACIÓN GENERAL
Retroalimentación:
¿Qué hemos aprendido en esta sesión de
fluidos?
DE FORMACIÓN GENERAL
1. Ejemplo: Se aplica una fuerza de 4N al embolo de una jeringa
hipotérmica cuya sección transversal tiene un área de 2,38 cm
2
¿Cuál es la presión en el fluido que está dentro de la jeringa?
Solución: La presión aplicada al fluido será:
PRÁCTICA
𝑃 =
F
𝐴
𝑃
𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
=
4 𝑁
2,38 𝑐𝑚
2
∗
1 m
2
( 10
2
𝑐𝑚 )
2
=
1,681 ∗ 10
4
𝑁
𝑚
2
= 16 810 𝑃𝑎
DE FORMACIÓN GENERAL
3. Ejemplo: En una jeringa el émbolo tiene un área de 2,5 cm² y el líquido
pasa por una aguja de 0,8 mm² de sección transversal. ¿Qué fuerza mínima
debe aplicarse al émbolo para inyectar el líquido en una vena en la que la
presión sanguínea es de 1 cmHg?
Solución: Primero hacemos una conversión de la presión sanguínea a Pa:
Y además también el área: del émbolo y de la aguja seria:
; = fuerza en la aguja; = de la aguja
Por lo tanto la fuerza mínima en el émbolo:
DE FORMACIÓN GENERAL
4. Ejemplo: El corazón impulsa sangre a la aorta a una presión media de 100mmHg. Si el área
de la sección transversal de la aorta es 3 cm
2
¿Cuál es la fuerza media ejercida por el corazón
sobre la sangre que entra a la aorta?
Solución: : Primero hacemos una conversión de la presión sanguínea a Pa:
Y además también el área: