¿Cuál es básicamente la diferencia entre presión estática y presión dinámica?

Question

¿Cuál es básicamente la diferencia entre presión estática y presión dinámica ? Mientras estudiaba el teorema de Bernoulli, me encontré con estos términos. La ley dice:

Cuando el fluido fluye a través de un área pequeña, su energía de presión disminuye y la energía cinética aumenta y viceversa.

Ahora bien, eso es extraño, ya que sé que al tener KE, es decir, al tener impulso, uno puede impartir presión. Entonces, ¿por qué la distinción? ¿Qué es entonces la energía de presión? Para entender eso fui a wikipedia y quora y otros; allí encontré que el fluido ejerce dos presiones: Estática y dinámica. Pero realmente no se puede entender nada más que eso. ¿Qué son en realidad?

Answer 1

Todo el mundo parece estar haciendo puntos válidos aquí. Intentaré responder de una manera que aborde directamente tu confusión.

Ahora bien, eso es extraño, ya que sé que al tener KE, es decir, al tener impulso, uno puede impartir presión. Entonces, ¿por qué la distinción?

La fuerza ejercida por este impulso debe considerarse desde dos perspectivas diferentes: perpendicular o en paralelo al flujo de fluido? Como se puede imaginar, la fuerza que ejerce un fluido que pasa junto a ti es diferente de la que ejerce un fluido que se mueve directamente hacia ti. Un fluido con KE impartirá diferentes presiones dependiendo de dónde se mida con respecto a la dirección del flujo. En la ecuación de Bernoulli está implícito que la presión dinámica es la cantidad relevante cuando hay un fluido moviéndose a lo largo de la superficie en la que se está midiendo una cantidad de presión (nota: estamos mirando la fuerza en la superficie que es perpendicular a la dirección del flujo).

La presión dinámica es simplemente la presión que se mide cuando el fluido tiene alguna componente de velocidad ortogonal con respecto a la sonda de presión (es decir, el fluido se mueve con respecto al manómetro). Tiene las unidades de presión. Es medible y no un número ficticio. Para que quede más claro, si el manómetro se moviera a la misma velocidad que el fluido (sin velocidad relativa entre el fluido y el manómetro), entonces la lectura aumentará y será idéntica a lo que se llamaría Presión Estática.

Así que la respuesta corta es que necesitamos la distinción porque un manómetro mostraría una lectura alta cuando el fluido está quieto y una lectura baja cuando está en movimiento.

Answer 2

Para los especialistas en dinámica de fluidos, la ecuación de Bernoulli es más conocida como la "ecuación de la energía", ya que efectivamente tiene en cuenta los cambios de energía que se producen a lo largo de la trayectoria de un fluido. La ecuación de la energía dice que la energía es constante a lo largo de cualquier línea de corriente. La presión estática o de estancamiento puede existir en ausencia de velocidad del fluido, creando un componente de energía potencial. La presión dinámica existe cuando hay movimiento del fluido creando un componente de energía cinética.

A lo largo de la línea de corriente, y afectada por las fronteras que contienen el flujo de fluido, la energía fluye entre los estados estático y dinámico, pero su suma es constante.

Answer 3

La cantidad $\frac{1}{2}\rho v^2$ se llama presión dinámica por dos razones: porque surge del movimiento del fluido y porque tiene las dimensiones de una presión.

No es realmente una presión: es simplemente un nombre conveniente para la cantidad (la mitad de la densidad por la velocidad al cuadrado), que representa la disminución de la presión debido a la velocidad del fluido.

Answer 4

La presión dinámica no es realmente una presión. Representa la cantidad que aumentaría la presión si toda la energía cinética del fluido por unidad de volumen pudiera convertirse en presión bloqueando el flujo (por ejemplo, con un tubo de Pitot). Por otro lado, la presión estática es otro nombre para la "presión simple" ejercida por las parcelas de fluido sobre las parcelas adyacentes de fluido, o sobre las paredes del canal de flujo. En el caso del flujo incompresible, es, más precisamente, la parte isotrópica del tensor de tensiones.

Answer 5

Según las suposiciones habituales y sin tener en cuenta la energía potencial, la presión estática es la expresión de la temperatura del fluido (energía interna) y la presión dinámica es la expresión de la velocidad del fluido, por lo que si el fluido se pone en reposo adiabáticamente, su suma es igual a la presión de estancamiento. La presión de estancamiento representa la energía total del fluido.