Mecanica De Fluidos

Mecánica de fluidos

Nombre : Fredy Rivera Rivera

Carrera : Tec.prevención de riesgo vespertino

Ramo : Física II

Profesor : Antonio Araya Guerrero

Fecha : 27/11/2011

Tabla de contenido

Introducción 3

Mecánica de fluidos 3

Conceptos fundamentales 4

La densidad 4

La presión 4

Fluidos 5

PRINCIPIO DE PASCAL 6

Principio de Arquímedes 7

Ecuación de continuidad 8

Principio de Bernoulli y sus aplicaciones. 9

Aplicaciones del Principio de Bernoulli 9

Conclusión 11

Introducción

Mecánica de fluidos, es la parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales y la oceanografía.

La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la compresibilidad.

Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos están la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas. La hidráulica estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.

Mecánica de fluidos

L

a Mecánica de Fluidos estudia las leyes del movimiento de los fluidos y sus procesos de interacción con los cuerpos sólidos. La Mecánica de Fluidos como hoy la conocemos es una mezcla de teoría y experimento que proviene por un lado de los trabajos iniciales de los ingenieros hidráulicos, de carácter fundamentalmente empírico, y por el otro del trabajo de básicamente matemáticos, que abordaban el problema desde un enfoque analítico. Al integrar en una única disciplina las experiencias de ambos colectivos, se evita la falta de generalidad derivada de un enfoque estrictamente empírico, válido únicamente para cada caso concreto, y al mismo tiempo se permite que los desarrollos analíticos matemáticos aprovechen adecuadamente la información experimental y eviten basarse en simplificaciones artificiales alejadas de la realidad.

La característica fundamental de los fluidos es la denominada fluidez. Un fluido cambia de forma de manera continua cuando está sometido a un esfuerzo cortante, por muy pequeño que sea éste, es decir, un fluido no es capaz de soportar un esfuerzo cortante sin moverse durante ningún intervalo de tiempo. Unos líquidos se moverán más lentamente que otros, pero ante un esfuerzo cortante se moverán siempre. La medida de la facilidad con que se mueve vendrá dada por la viscosidad que se trata más adelante, relacionada con la acción de fuerzas de rozamiento. Por el contrario en un sólido se produce un cambio fijo γ para cada valor de la fuerza cortante aplicada. En realidad algunos sólidos pueden presentar en cierto modo ambos comportamientos, cuando la tensión aplicada está por debajo de un cierto umbral presenta el comportamiento habitual, mientras que por encima de un cierto umbral el sólido puede plastificar, produciéndose una deformación más continua para una fuerza fija, de forma parecida a como ocurre en un fluido. Esto es precisamente lo que ocurre en la zona de fluencia. Si la fuerza persiste, se llega a la rotura del sólido. Así, mientras que un sólido experimenta un desplazamiento definido (o se rompe por completo) bajo la acción de una fuerza cortante, en los fluidos pequeñas fuerzas producen grandes deformaciones no elásticas (en general no se recupera la forma) a volumen constante, que se realizan de forma continua. Mientras que para un sólido bajo una fuerza cortante constante se alcanza un ángulo de deformación determinado y constante, en un fluido debemos hablar de una velocidad de deformación constante o no, ya que la deformación se produce de forma continua. Dentro de los fluidos, la principal diferencia entre líquidos y gases estriba en las distintas compresibilidades de los mismos

Conceptos fundamentales

La densidad

Supón que tenemos determinado volumen de alguna sustancia y le medimos su masa. Al considerar el doble de volumen, la masa se duplica. Este hecho sugiere que a cada CC de sustancia le corresponde una masa determinada. A la masa que le corresponde a 1 CC de sustancia se le llama densidad. La densidad (p) es una magnitud física que se define como el cociente entre la masa (m) de un cuerpo y su volumen (V).

La presión

La experiencia cuenta que es más difícil que una persona con esquís se hunda en la nieve, que si tiene calzado corriente. Al estar de pie con los esquís, la fuerza que se ejerce sobre un suelo horizontal, es decir, el peso se reparte sobre toda la superficie de los esquís, mientras si el calzado corriente, el peso se reparte sobre una superficie mucho menor. Por tanto la fuerza que se ejerce sobre cada unidad de superficie, digamos sobre 1 cm2, es menor en el primer caso que en el segundo. De ahí que sea más difícil hundirse en la nieve cuando se llevan puestos los esquís.

La relación entre la fuerza perpendicular y la superficie y el área de la misma se conoce con el nombre de PRESION.

Si se aplica una fuerza (F), perpendicular sobre una superficie del área A, la presión P, el la fuerza F ejercida sobre cada unidad de área. Como en el sistema internacional de unidades la fuerza se mide en Newton y el área en metros cuadrados, la presión en este sistema se expresa en newton/metro cuadrado (N/m2).

En esta unidad se denomina pascal (Pa) en honor al científico Frances Blaise Pascal (1623-1662). Un pascal equivale aproximadamente a la presión que ejerce sobre el suelo una lámina de 102 g de masa y 1 m2 de superficie. La presión es una cantidad escalar, lo cual significa que para especificarla completamente es suficiente con el valor y la unidad correspondiente.

Fluidos

Es todo material que no sea sólido y que puede ‘fluir’. Son fluidos los líquidos y los gases; aún con sus grandes

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