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Fluidos


Enviado por   •  4 de Mayo de 2022  •  Examen  •  1.761 Palabras (8 Páginas)  •  63 Visitas

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FLUIDOS

Clase del viernes 23.08.19

Fluidos y sólidos

Presión

[pic 1]

 y  colineales.  es escalar, y por tanto isotrópica.[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

Unidades SI

[pic 6]

Muy pequeño

[pic 7]

Densidad

Algunos casos:

        Sistema                                [pic 8]

        Espacio interestelar                [pic 9]

        El mejor vacío de laboratorio        [pic 10]

        Aire, ambiente                        1.21

        Tierra, promedio                        [pic 11]

        Hg                                        [pic 12]

        Núcleo de U                                [pic 13]

        Estrella de neutrones (núcleo)        [pic 14]

        Hoyo negro                                [pic 15]

Variación de presión de un fluido en reposo

Sobre un disco horizontal de espesor [pic 16]

[pic 17]

                                (F-1)[pic 18]

Integrando

[pic 19]

En un vaso a una profundidad [pic 20]

                                        (F-2)[pic 21]

La presión sólo depende de la altura. Caso del tubo en U.

Caso de un tubo en U conteniendo dos líquidos de diferente densidad no miscibles. ¿Cuál es la diferencia en alturas?

Variación de la presión en la atmósfera. Se parte de (F-1), se supone [pic 22]

[pic 23]

Se integra (F-1) y se llega a

[pic 24]

[pic 25]

Con los datos convencionales  y , [pic 26][pic 27][pic 28]

Ejemplo 15-1

Martes 27 de agosto

Principios de Pascal y de Arquímedes

Pascal: La presión en un fluido se transmite sin variar en todo el recipiente que lo contiene. Sea un cubo con un émbolo pesado sobre la superficie del líquido

                        [pic 29]

Diferenciando: [pic 30]

Palanca hidráulica. Ejemplo 15-2

Arquímedes.

Piénsese en un líquido en reposo. Metemos una bolsa sin masa y atrapamos una determinada cantidad y ahí la dejamos. Queda en equilibrio. De la presión del fluido externo las inferiores son mayores que las superiores. La diferencia de las fuerzas es la fuerza de flotación; es la que mantiene en equilibrio la porción seleccionada del líquido:

[pic 31]

La fuerza de flotación sólo depende del líquido externo a la bolsa, por lo tanto si se substituye el líquido de la bolsa por otro material, la fuerza de flotación es la misma que antes.

                        (F-3)[pic 32]

con  la densidad del líquido, y  el volumen contenido por la bolsa.[pic 33][pic 34]

Si se substituye dicho volumen por otro material de densidad diferente, ya no se tendrá el equilibrio. Si su densidad es menor a la del líquido, la fuerza de flotación lo impulsa hacia arriba. Al llegar a la superficie la fuerza de flotación varía con el volumen sumergido de la pieza.

Ejemplo 15-3

Jueves 29.08.19

¿Cómo se mide la presión?

Cuba con un tubo. Barómetro de Hg. El tubo es cerrado por arriba y abierto por abajo dentro de la cuba. La presión  sobre el líquido de la cuba, es[pic 35]

[pic 36]

con  la altura del líquido en el tubo.[pic 37]

[pic 38]

o bien

[pic 39]

1 Torr =1 mm Hg = 133.322 Pa

Manómetro de tubo abierto que mide la presión en el interior de un tanque.

[pic 40]

Ejercicio 15-4

Tensión superficial [pic 41]

                                        (F-4)[pic 42]

  es la fuerza sobre una varilla, y  la longitud de la varilla, primero inmersa en el fluido.[pic 43][pic 44]

[pic 45]

Energía potencial superficial por unidad de área de la superficie.

Ejercicio 15-5

Clase del viernes 30.08.19

Capítulo 16 Dinámica de fluidos

Conceptos generales del flujo

  1. Estacionario [pic 46]
  2. Compresible
  3. Viscoso
  4. Flujo rotacional

Fluido ideal: 1 sí, 2 no, 3 no, 4 no.

Líneas de flujo. No se intersectan

Tubo de flujo, formado por líneas de flujo

ECUACIÓN DE CONTINUIDAD – CONSERVACIÓN DE MASA

En un extremo del tubo entra fluido: [pic 47]

En el otro, igual, con subíndices 2.

[pic 48]

[pic 49]

[pic 50]

Si incompresible

                                (F-5)[pic 51]

Razón de flujo de volumen, o flujo de volumen [pic 52]

Si el área disminuye, la velocidad incrementa.

Ejemplo de la llave de agua

...

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