Trabajo practico: Fluidos.
Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. En el cambio de forma de un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propias. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
Propiedades físicas:
- Viscosidad: Determina la medida de la fluidez a determinadas temperaturas. A más viscoso implica que menos fluye un fluido. La temperatura influye en la viscosidad, a más temperatura menos viscosidad.
- Fluidez: Es la propiedad de os líquidos y gases que se caracteriza por el constante desplazamientos de las partículas que los forman al aplicarles una fuerza. Los gases se expanden ocupando todo el volumen del recipiente que os contiene, ya que no disponen ni de volumen ni forma propia, por esta razón los recipientes deben estar cerrados.
Los líquidos si mantienen su volumen, aunque adoptan la forma del recipiente hasta alcanzar un nivel determinado por lo que pueden permanecer en un recipiente abierto.
- Densidad: Es la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia la densidad quiere decir que entre más masa tenga un cuerpo en un mismo volumen mayor será su densidad.
- Compresibilidad: Es una propiedad de a materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión.
Hidrostática: Es la rama de la física que estudia los fluidos en estado de reposo es decir sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.
Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el, principio de Arquímedes.
En pocas palabras el principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre un fluido no compresible, contenido en un recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y a todas las pares del recipiente. Este tipo de fenómenos se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa hidráulica.
Hidrodinámica.
Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y aunque la hidrodinámica tiene una importancia práctica mayor que la hidrostática, sólo podemos tratar aquí algunos conceptos básicos.
Euler fue el primero en reconocer que las leyes dinámicas para los fluidos sólo pueden expresarse de forma relativamente sencilla si se supone que el fluido es incompresible e ideal, es decir, si se pueden despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad. Sin embargo, como esto nunca es así en el caso de los fluidos reales en movimiento, los resultados de dicho análisis sólo pueden servir como estimación para flujos en los que los efectos de la viscosidad son pequeños.
- a) Flujos incompresibles y sin rozamiento
Estos flujos cumplen el llamado teorema de Bernoulli, que afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente. Las líneas de corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de fluido. El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la velocidad y la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye. Este principio es importante para predecir la fuerza de sustentación de un ala en vuelo.
Ecuación de continuidad: (para flujo estacionario e incompresible, sin fuentes ni sumideros, por evaluarse a lo largo de una línea de corriente).
1) Ley de conservación de la masa en la dinámica de los fluidos:
A1. v1 = A2.v2 = constante.
Ley de conservación de la masa en la dinámica de los fluidos
Recordar que p = F/A ?F = p.A
Flujo de volumen: (caudal).
