Presión en un fluido

Si un fluido fluye a lo largo de una línea vertical con una velocidad constante, ¿la presión en todos los puntos será la misma, independientemente de la altura?

¿Cuáles son tus pensamientos?
Sospecho que será lo mismo. Considere tres capas infinitesimales de fluido que se tocan entre sí. Si la presión hidrostática (como sospecho que te refieres a ella) de la capa intermedia del fluido que actúa sobre la capa inferior es mayor que la presión ejercida desde la capa superior a la intermedia, entonces la capa inferior sería empujada más que el medio, entonces (si lo piensas en términos de mecánica newtoniana no fluida) las capas media e inferior tenderán a desprenderse. Entonces, la presión debe ser la misma. Pero, teniendo poca experiencia con fluidos, no estoy seguro si mi razonamiento es correcto.
¿Es constante la presión en cada punto de una columna estática? Es v = 0 una velocidad constante válida?

Respuestas (2)

La presión debe ser diferente porque el fluido está en equilibrio (moviéndose a una velocidad constante), pero la fuerza de la gravedad actúa sobre él hacia abajo. Esto solo puede equilibrarse mediante una diferencia de presión:

Equilibrio del cubo

Resolución de fuerzas verticalmente para un cubo de fluido con área de sección transversal A y altura Δ z :

( pag + Δ PAG ) A = pag A + ρ gramo A Δ z

Las áreas se cancelan, al igual que los principales términos de presión, quedando:

Δ pag = ρ gramo Δ z

que es la ley de pascal.

Para que fluya con velocidad constante (y suponiendo que sea incompresible), debe tener un área constante, como en una tubería vertical. Entonces, @alexdavey tiene razón, para fluidos no viscosos o de baja velocidad.

Si el fluido es viscoso, habrá arrastre de pared. Si la velocidad es hacia abajo, el arrastre contrarrestará la gravedad, por lo que habrá una velocidad terminal. En ese caso, la presión no dependerá de z .

Presión en un fluido
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