1r ciclo fuerza en el fondo

[kyubirr]

hola tengo un problema y es que no se calcular la fuerza sobre el fondo del objeto, no se si simplemente es la diferencia de presion por el area total o solo el area de esa diferencia y sumarle luego las de los lados ¿?
el objeto esta lleno de agua y fuera hay una presion de 1 atm
muchas gracias

[neometalero]

Re: fuerza en el fondo

La presión en el fondo del recipiente es: $P={P}_{ 0}+\rho gh$ es decir, la atmosférica más la debida a la columna de agua. La paradoja hidrostática precisamente reside en que la presión en el fondo depende exclusivamente de la altura de la columna de agua y no de la forma de recipiente ni del volumen de fluido.
Saludos!!

[H2SO4]

Re: fuerza en el fondo

La presión en el fondo del recipiente es: $P={P}_{ 0}+\rho gh$ es decir, la atmosférica más la debida a la columna de agua. La paradoja hidrostática precisamente reside en que la presión en el fondo depende exclusivamente de la altura de la columna de agua y no de la forma de recipiente ni del volumen de fluido.
Saludos!!

No se debe sumar la presión atmosférica, ya que actúa en los dos lados del fondo del recipiente. La fuerza en el fondo es la presión hidrostática debida a la altura de líquido por el área del fondo.

Saludos

[neometalero]

Re: fuerza en el fondo

Perdón, yo he respondido a la pregunta de la presión en el fondo y no la fuerza. Me he dejado llevar por la típica pregunta y no la he leído bien jeje.

[polonio]

Re: fuerza en el fondo

No se debe sumar la presión atmosférica, ya que actúa en los dos lados del fondo del recipiente. La fuerza en el fondo es la presión hidrostática debida a la altura de líquido por el área del fondo.

¿Cómo? ¿Qué pintan aquí las presiones atmosféricas a los lados si el recipiente sí está cerrado a los lados? (si no, se derrama).

El problema no está bien enunciado, pero si está abierto (por arriba) sí se suma la presión atmosférica, como dice neometalero. Si está cerrado por arriba, no se suma la atmosférica, sólo la debida a la columna de agua. Una vez obtenida la presión sobre el fondo de esta manera, se multiplica por el área del fondo y ya tienes la fuerza sobre el fondo.

[skynet]

Re: fuerza en el fondo

polonio,

que el recipiente esté cerrado no significa necesariamente que la presión en su interior sea cero absoluto (de hecho como minimo sera la presion de vapor de agua).

en principio, cuando lo cierras la presion en el interior es 1 atmosfera y por lo tanto deberá sumarse a la generada por la columna de agua también para el recipiente cerrado.

[H2SO4]

Re: fuerza en el fondo

Las cosas no son así, polonio. Cuando digo "en los dos lados del fondo del recipiente" me refiero, naturalmente, al lado interior y al lado exterior del fondo del vaso. Probablemente no será muy adecuada la palabra "lado", pero la idea está clara. No es frecuente hablar, aquí en la atmósfera, de presiones absolutas, y desde luego, nunca en recipientes abiertos. De lo que se habla siempre es de presiones manométricas, que son las que importan.

Podrías entender, de todas formas, la presión en el fondo (en el interior del recipiente) como la suma de la presión hidrostática más la atmosférica. Pero entonces has de tener en cuenta que esta última también actúa desde el exterior y, por tanto, la fuerza sobre el fondo será la diferencia entre la fuerza desde el interior menos la fuerza desde el exterior.

Saludos

[kyubirr]

Re: fuerza en el fondo

perdon por el enunciado, si esta abierto por arriba entre el mal dibujo que he hecho y que no lo digo...
muchas gracias por vuestras respuestas

[skynet]

Re: fuerza en el fondo

para ser extrictos las fuerzas que actuan serán:

la presion atmosferica multiplicada por la superficie del fondo, dos fuerzas iguales (depreciamos la columna de aire) y opuestas una por cada lado del fondo.

la presion de la columna de agua por la superficie del fondo

el peso del propio fondo

y la reaccion normal del suelo sobre el fondo (supuesto que esta apoyado sobre el suelo)

la resultante de todas ellas es cero.

[Al2000]

Re: fuerza en el fondo

Se te olvidó la fuerza que trasmite la parte lateral del recipiente al fondo de éste y que es la que en definitiva explica la paradoja hidrostática (a menos que la unión de la parte lateral del recipiente con el fondo no la consideres parte de éste, claro.)

Saludos,

Al

[polonio]

Re: fuerza en el fondo

Las cosas no son así, polonio. Cuando digo "en los dos lados del fondo del recipiente" me refiero, naturalmente, al lado interior y al lado exterior del fondo del vaso. Probablemente no será muy adecuada la palabra "lado", pero la idea está clara. No es frecuente hablar, aquí en la atmósfera, de presiones absolutas, y desde luego, nunca en recipientes abiertos. De lo que se habla siempre es de presiones manométricas, que son las que importan.

Pues eso es lo que tú has entendido de tí mismo... yo no lo había entendido así. De manera que las cosas son así: no te has expresado bien. Así que, naturalmente, "lado" está mal expresado para lo que quieres decir . Bueno, dejando de lado esto y expresándonos de forma que todos nos entendamos, en la figura no dice nada de si el recipiente está cerrado o abierto: si está abierto por arriba, es lo que dice neometaleo y, si está cerrado por arriba, es lo que tú dices. Y de lo que es frecuente hablar o no en un problema... mira, no es muy científico. Un problema tiene que estar bien especificado en su enunciado y en su resolución.

Podrías entender, de todas formas, la presión en el fondo (en el interior del recipiente) como la suma de la presión hidrostática más la atmosférica. Pero entonces has de tener en cuenta que esta última también actúa desde el exterior y, por tanto, la fuerza sobre el fondo será la diferencia entre la fuerza desde el interior menos la fuerza desde el exterior.

No, si el recipiente es rígido. Eso ya es liar demasiado el problema.

Por otra parte, para supernena: lo de la presión de vapor es correctísimo, tan correcto como despreciarla totalmente frente a la presión hidrostática. De todas formas, el resultado que das luego (una vez nos aclaran el enunciado del problema) esque correcto con la aclaración de Al2000 (la fuerza sobre el fondo, si no se rrompe, es nula), aunque supongo que querrán saber la fuerza que hace el líquido sobre el fondo


A ver si somos serios a la hora de enunciar y de resolver: mirad el nivel que marca la etiqueta y si hay dudas en el enunciado, preguntamos... o aceptamos las correcciones, que todos nos equivocamos y no es nada malo. Al final, el recipiente sí es abierto: la solución de neometalero es la correcta (aunque no existe tal paradoja, como hace notar Al2000).

[skynet]

Re: fuerza en el fondo

polonio,

si cierras un recipiente lleno de agua sigues teniendo la presion atmosferica en su interior, y sobre el fondo tendrás la presión atmosferica mas la debida a la columna de agua.....creo que en tu primer post decías que solo tienes la debida a la columna de agua, ¿sigues opinando así o estas de acuerdo conmigo?.

con esto no pretendo cuestionarte, solo quiero aclarar las cosas.

[polonio]

Re: fuerza en el fondo

Cuando cierras un recipiente dejas que se escape el aire, luego no va a haber presión alguna (si se cuela una cantidad de aire, ésta es despreciable, no es aire comprimido ni hay una cantidad de aire húmedo suficiente para que afecte la presión de vapor). La presión atmosférica es la que hace "la columna" de aire que tienes encima, así que si cierras el recipiente con una pared rígida no afecta esta presión.

En resumen, al estar cerrado con una pared rígida sólo afecta la presión de "la columna" de agua (que llena completamente el volumen del recipiente cerrado).

[skynet]

Re: fuerza en el fondo

polonio, no estoy de acuerdo.

el agua, antes de cerrar el recipiente está comprimida a una presión de 1atm , y cuando cierras el recipiente de paredes rígidas sigue comprimida ....... ¿por que motivo tiene que descomprimirse?.

olvidas que el agua tiene un modulo de compresiblidad de 2.2×10^9 Pa.

saludos

[polonio]

Re: fuerza en el fondo

Pero si la cierras, deja de estar sometida a esta atmósfera, hombre. Te digo que la presión de una atmósfera es porque tenía a la atmósfera encima empujándole y después de taparla ya no.

Por otra parte, ¿qué pinta el coeficiente de compresibilidad del agua? ¿Quién comprime al agua después de taparla y antes?, que yo sepa se mantiene a volumen constante (porque nadie está ejerciendo presiones del orden de los 2.2×10^9 Pa, precisamente). Estás confundiendo lo que es comprimir: disminuir el volumen (no aplicar una presión; se puede comprimir variando, por ejemplo, la temperatura).

Al pasar de sufrir una presión externa de una atmósfera a no sufrir ninguna no se descomprime (de forma perceptible: mira el coeficiente de compresibilidad que tú mismo has puesto, hombre, que es un líquido, no un gas).

Yo creo que ya le estás buscando los tres pies al gato