Aporte_Individual-Andrea Arteaga

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Universidad nacional abierta y a distancia 
Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería 
Curso: Transporte de sólidos y fluidos 
 
 
Unidad 1- 
Fase 2- Análisis y aplicación de ecuaciones de estática de fluidos 
Grupo: 216002_6 
 
 
Tutor: 
Harvey Milquez Sanabria 
 
Estudiante: 
Andrea Melissa Arteaga Llorente 
Código: 1193077645 
 
Septiembre de 2023 
 
Construya una infografía en cual se definan las propiedades de los fluidos: 
Densidad 𝜌, Presión hidrostática P, Peso específico 𝛾, Gravedad especifica GE, Esfuerzo 
cortante 𝜏, Fuerza sobre cuerpos sumergidos F, Fuerza de flotación 𝑓, Fuerza de empuje 𝐸, 
Viscosidad 𝜇 de fluidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Enlace: 
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2. A partir de los referentes de la Unidad 1 responda individualmente: 
2.1 ¿Cuáles son las diferencias entre la presión atmosférica, manométrica y absoluta? 
Explique con un ejemplo escrito o gráfico. 
La presión atmosférica es la presión ejercida por la columna de aire en un punto dado de 
la superficie de la Tierra debido al peso del aire. 
La presión manométrica se mide en relación con la presión atmosférica local en un lugar 
específico. Es la presión real menos la presión atmosférica local. 
La presión absoluta se mide en relación con un cero absoluto de presión, que es el vacío 
perfecto, sin tener en cuenta la presión atmosférica local. 
Ejemplo: 
En la superficie del océano, la presión atmosférica estándar al nivel del mar es de 
aproximadamente 101.3 kilopascales (kPa). Esta es la presión debida al peso del aire sobre la 
superficie del océano en la ubicación del submarino. La presión manométrica es la presión medida 
en el interior del submarino y se calcula restando la presión atmosférica local (Patm) a la presión 
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absoluta dentro del submarino. Supongamos que la presión dentro del submarino es de 300 kPa. 
Entonces, la presión manométrica sería: 
𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜 = 𝑃𝑎𝑏𝑠 − 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 300𝑘𝑃𝑎 − 101.3𝑘𝑃𝑎 = 198.7𝑘𝑃𝑎. 
Esto significa que la presión dentro del submarino es 198.7 kPa por encima de la presión 
atmosférica local. 
La presión absoluta es la presión medida dentro del submarino con respecto al vacío 
absoluto, sin tener en cuenta la presión atmosférica. Es la suma de la presión manométrica y la 
presión atmosférica. En este caso, sería: 
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜 + 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 198.7𝑘𝑃𝑎 + 101.3𝑘𝑃𝑎 = 300𝑘𝑃𝑎 
 
Este ejemplo muestra cómo la presión atmosférica es la presión causada por la atmósfera 
sobre la superficie del océano, la presión manométrica es la presión relativa dentro del submarino 
con respecto a la presión atmosférica local, y la presión absoluta es la presión real dentro del 
submarino sin tener en cuenta la presión atmosférica. Cada una de estas presiones tiene su propia 
importancia y uso en situaciones prácticas. 
 
 
 
 
2.2 Defina el principio fundamental de la hidrostática, plantee la ecuación que lo 
representa y cada una de las variables que la componen con sus correspondientes unidades 
en el S.I. 
El principio fundamental de la hidrostática, también conocido como el principio de Pascal, 
establece que cualquier cambio en la presión aplicada a un fluido confinado se transmite de manera 
uniforme en todas las direcciones a través del fluido, es decir que la presión en un punto al interior 
de un fluido (presión hidrostática) es directamente proporcional a su densidad. 
Ecuación: 
𝑃 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ 
Donde: 
𝑃: es la presión en un punto dentro de un fluido en reposo (𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒𝑠, 𝑃𝑎). 
𝜌 :es la densidad del fluido (𝑒𝑛 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐ú𝑏𝑖𝑐𝑜, 𝑘𝑔/𝑚³). 
𝑔 :es la aceleración debida a la gravedad (𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜, 𝑚/𝑠²). 
ℎ :es la profundidad desde la superficie del fluido hasta el punto donde se mide la presión 
(𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠, 𝑚). 
 
 
 
 
 
2.3 A partir del principio general de la hidrostática resuelva los siguientes problemas: 
 Calcule la densidad de un fluido contenido en una lata de 350 mm de profundidad, 
si se sabe que la presión en el fondo de una lata es de 1250 Pa. 
Solución: 
𝑃 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ 
Despejamos 𝜌: 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 
𝜌 =
𝑃
𝑔 ∗ ℎ
 
Datos: 
ℎ = 350 mm Convertimos las unidades 0.35𝑚 
𝑃 = 1250 Pa 
𝑔 = 9.81 𝑚/𝑠² 
 
𝜌 =
𝑃
𝑔 ∗ ℎ
 
Remplazando valores: 
𝜌 =
1250 Pa 
9.81 𝑚/𝑠² ∗ 0.35𝑚
=
1250 Pa
3.4335
= 364.05𝑘𝑔/𝑚3 
La densidad del fluido contenido en la lata es aproximadamente: 364.05𝑘𝑔/𝑚3 
 
 
b. Las dimensiones de un tanque de almacenamiento de leche son: 2000 mm de largo, 
1500 mm de ancho y 2200 mm de profundidad. Calcule la presión absoluta en el fondo del 
tanque en condiciones atmosféricas normales, al nivel del mar. 
 
Fórmula: 
𝑃 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ 
Donde: 
𝑃: presión hidrostática (𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙𝑒𝑠, 𝑃𝑎). 
𝜌 : densidad del fluido (𝑒𝑛 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐ú𝑏𝑖𝑐𝑜, 𝑘𝑔/𝑚³). 
𝑔 : aceleración debida a la gravedad (𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜, 𝑚/𝑠²). 
ℎ: 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝑚) 
Datos: 
𝜌: 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 = 1030 𝑘𝑔/𝑚³ 
𝑔: 9.81 𝑚/𝑠² 
ℎ: 2200 𝑚𝑚 𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑎 (𝑚) 
ℎ =
2200𝑚𝑚
1000
= 2.2𝑚 
Remplazamos valores: 
𝑃 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ ℎ 
 
𝑃 = 1030 𝑘𝑔/𝑚³ ∗ 9.81 𝑚/𝑠² ∗ 2.2𝑚 = 22229.46 𝑃𝑎 
Procedemos a sumar la presión atmosférica estándar para obtener la presión absoluta en el 
fondo del tanque: 
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜 
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛𝑎𝑡𝑚 = 101.3 kPa 
𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑚𝑜𝑠 𝐾𝑝𝑎 𝑎 𝑃𝑎 
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛𝑎𝑡𝑚 = 101.3 ∗ 1000Pa = 101300Pa 
Remplazamos 
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 101300Pa + 22229.46 𝑃𝑎 = 123529.46𝑃𝑎 
Podemos decir que, la presión absoluta en el fondo del tanque en condiciones atmosféricas 
normales al nivel del mar es aproximadamente 123529.46𝑃𝑎. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 Describa y explique en sus palabras el principio de pascal y el principio de 
Arquímedes, plantee las ecuaciones relacionadas e indague y describa un ejemplo de cada 
uno y su aplicación en la industria. 
Principio de Pascal podemos decir que es una ley fundamental de la hidrostática y este 
establece que cualquier cambio en la presión aplicado a un fluido confinado se va transmitir de 
manera uniforme en todas las direcciones a través del fluido, sin importar la forma o el tamaño del 
recipiente que lo contiene, esto quiere decir que si aplicamos una presión en un punto de un fluido 
contenido en un recipiente, dicha presión se distribuirá de manera igual en todas las direcciones. 
Ecuación: 
𝑷𝟏 = 𝑷𝟐 
Donde: 
𝑷𝟏 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑢𝑛 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜. 
𝑷𝟐 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑜𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 
Ejemplo: 
Imaginemos una silla de oficina ajustable que utiliza el principio de Pascal para permitir 
que el usuario ajuste la altura del asiento con facilidad. La silla consta de un cilindro vertical lleno 
de gas comprimido, con un pistón conectado a la base del asiento. Cuando el usuario se sienta en 
la silla y aplica peso al asiento, el pistón se mueve hacia abajo y comprime el gas en el cilindro. 
Estas sillas se encuentran comúnmente en oficinas modernas.Lara, A. (2023, 20 julio). Sillas para oficina ajustables - Ofimarca. Ofimarca. 
 
Ergológico. (2020). Las 7 características de una silla ergonómica. ergologico. 
 
Principio de Arquímedes: 
Este principio es una ley fundamental para la física y que describe comportamiento de los 
objetos sumergidos en un fluido, ya sea líquido o gas. Este principio establece que un objeto 
sumergido va a experimentar una fuerza hacia arriba que se le llama “empuje” y esta es igual al 
peso del fluido desplazado por el objeto. 
 
 
Ecuación: 
𝐸 = 𝜌 ∗ 𝑉 ∗ 𝑔 
Donde: 
𝐸 = 𝑒𝑚𝑝𝑢𝑗𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑜𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝑒𝑛 𝑛𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛𝑠, 𝑁). 
𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝑒𝑛 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐ú𝑏𝑖𝑐𝑜, 𝑘𝑔/𝑚³). 
𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑜𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑐ú𝑏𝑖𝑐𝑜𝑠, 𝑚³). 
𝑔 = 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 (𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜, 𝑚/𝑠²). 
Ejemplo: 
Buoys Oceanográficos, utilizan el principio de Arquímedes para realizar mediciones y 
recopilar datos importantes sobre el océano y las condiciones climáticas. Estas boyas están 
diseñadas para flotar en la superficie del océano y contienen una serie de sensores y equipos de 
medición, monitorean el clima y al mar, navegaciones marítimas, estudios biológicos entre otros. 
 
BOYA BG 2000. (s. f.). TEK 3000. 
 
 
2.5 Defina los fundamentos de la teoría de la viscosidad de fluidos Newtonianos y no 
Newtonianos y su aplicación en reología de los alimentos. 
Viscosidad: La resistencia derivada de la falta de desplazamiento de un líquido es 
proporcionalmente a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de el. 
fluidos Newtonianos: 
Independientes del tiempo: Agua, soluciones de azúcar, glicerina, aceites livianos, el aire 
y otros gases. 
fluidos no Newtonianos: 
Pueden ser dependientes del tiempo como: 
Reopécticos que son aquellos que se solidifican al ser agitados como, por ejemplo: Huevo 
Tixotrópicos son aquellos que se encuentran viscosos en condiciones normales, pero al ser 
agitados van a cambiar a líquidos ya sea con mucha o poca fuerza, por ejemplo: Gelatina, miel, 
etc. 
Independientes del tiempo: 
Plásticos de Bingham, estos van a permanecen rígidos siempre y cuando el esfuerzo sea 
menor a un valor determinado, por ejemplo: chocolate fundido. 
Viscoelásticos: Estos poseen propiedades viscosas y elásticas como la relajación de la 
tensión y la recuperación, por ejemplo: Nata de leche, masa de pan y helados. 
 
 
Referencias: 
González Santander, J. L. (2014). Fundamentos de mecánica de fluidos. ECU. 
https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/ereader/unad/43692?page=5 
de Pascal, P. ESTATICA DE FLUIDOS. 
Terán, L. V. (2014). Principio de Arquímedes. Universidad Autónoma del Estado de 
Hidalgo Escuela Preparatoria No. 4 Vida Científica, 2(3). 
López, J. V., Manuel, A. C., López, J. P., & Sánchez, A. S. (2010). Aplicación del principio 
de Arquímedes. Latin-American Journal of Physics Education, 4(1), 30. 
Ordóñez, G. A. (2022) Fundamentos de reología en 
alimentos.https://repository.unad.edu.co/handle/10596/52405 
https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/ereader/unad/43692?page=5