La mecánica de fluidos y gases

INFORME DE FÍSICA

MECÁNICA DE FLUÍDOS (FÍSICA DEL MEDIO CONTINUO)

ESCUELA:

Ciencias Químicas

INTRODUCCIÓN

Un fluido es cualquier sustancia que no puede mantener una deformación. Es decir, aquella materia que ofrece pequeña, o nula resistencia a las fuerzas tangenciales, o cortantes, que se le aplican. Esta descripción tiene que ver con la forma en que un material responde a las fuerzas externas, y se aplica tanto a líquidos como a gases. La capacidad de fluir hace que el fluido sea incapaz de soportar un esfuerzo cortante. (Voltear un vaso conteniendo agua, etc.)

En términos muy generales, a las sustancias que presentan una resistencia muy pequeña, o nula, a ser deformados se les conoce como fluidos newtonianos, en fluidos newtonianos tanto que, a las sustancias que presentan mayor resistencia se les llaman fluidos no newtonianos. Fluidos no newtonianos Como un fluido es completamente deformable, toma la forma del recipiente que lo contiene. El recipiente ejerce una fuerza sobre el fluido, que es normal a la superficie, ya que cualquier componente tangencial ejercería una fuerza cortante sobre él y éste respondería deformándose hasta que desapareciera dicha fuerza.

Los fenómenos en la hidrodinámica son macroscópicos, un fluido lo consideramos como un medio continuo. Esto significa que no importando que tan pequeño sea el elemento de volumen en el fluido, éste contendrá un número muy grande de partículas, pero suficientes para que su comportamiento sea insensible ha dicho número. En otras palabras, nuestro elemento de volumen será pequeño comparado con el sistema que estemos estudiando, pero, grande comparado con las distancias que hay entre las moléculas y con el número de ellas que componen el sistema. Los fluidos se dividen en: compresibles (gases) e incompresibles (la mayoría de los líquidos)

(Ronaldo, 2010)

Objetivos:

General:

Explicar los diversos conceptos y leyes que intervienen en el medio continuo.

Específicos:

Informar a los compañeros sobre el medio continuo.

Determinar las variables que corresponden en el medio continuo.

Analizar la ley de Pascal relacionado con el medio continuo.

Justificación:

El estudio de la física del medio continuo está basado principalmente en dos teorías:

La elasticidad que es la propiedad que tienen los cuerpos de cambiar de forma cuando se ejerce sobre ellas una fuerza deformadora, y de recuperar su forma original, cuando la fuerza deformadora deja de actuar, esta teoría se aplica principalmente a los cuerpos sólidos.

La hidrodinámica, que estudia a los líquidos (líquidos y gases) en movimiento. No obstante, ambas no son más que la extensión natural de las leyes de newton al medio continuo.

Marco teórico:

Densidad

La densidad ρ, de un material se define como su m

asa por unidad de volumen. Si el material es homogéneo, como el hielo o el hierro, su densidad es la misma en todo el material. Las unidades de la densidad en el SI son el kilogramo por metro cúbico (kg/m3). Si la masa m de un material ocupa un volumen V, la densidad ρ es: ρ=m/v

Tabla de densidades

(Ciencia, 2007)

La gravedad especifica

La gravedad específica o densidad relativa de un material se define como el cociente de su densidad entre la densidad del agua; esta cantidad no tiene unidades, es simplemente, un número. Por ejemplo, la densidad relativa del aluminio es 2.7, es decir, es 2.7 veces la densidad del agua (ρagua = 103 kg/m3).

(El término “gravedad específica” no tiene nada que ver con la gravedad, es mejor utilizar el término densidad relativa).

(Enciclopedia Universal , 2013)

La presión en un fluido

Definimos la presión ρ, en un punto del fluido, como el cociente de la fuerza normal dF entre el área donde dA, donde se aplica la fuerza:

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