Principios Fisicos

Principios físicos

La agrofísica se relaciona con algunas ciencias básicas como la biología; en su metodología y conocimientos (especialmente en el campo de la ecología del medio ambiente y la fisiología vegetal), y la física, de la que adquiere los métodos de investigación, especialmente los modelos físicos y de experimentación.

La agrofísica no se limita a resolver sólo los problemas técnicos de la agronomía y no es sólo una aplicación practica de la ciencia. Lo que la hace diferente a la ingeniería agrícola y le proporciona una base para clasificarla como una

Los modelos físicos, estrechamente relacionada con la biofísica, están dispuestos a resolver, ya sea global o localmente los aspectos del comportamiento de los ecosistemas complejos que deben estudiarse, como el consumo de energía, seguridad alimenticia, etc.

La mecánica de un sólido rígido es aquella que estudia el movimiento y equilibrio de sólidos materiales ignorando sus deformaciones. Se trata, por tanto, de un modelo matemático útil para estudiar una parte de la mecánica de sólidos, ya que todos los sólidos reales son deformables. Se entiende porsólido rígido un conjunto de puntos del espacio que se mueven de tal manera que no se alteran las distancias entre ellos, sea cual sea la fuerza actuante (matemáticamente, el movimiento de un sólido rígido viene dado por un grupo uniparamétrico de isometrías).

MECANICA DE SOLIDOS

Se mostrarán en este apunte algunos conceptos básicos de mecánica de los sólidos. En

primer lugar describiremos estados planos de tensiones y deformaciones, luego se detallarán

los conceptos de trabajo y energía de deformación y finalmente se darán algunas nociones de

cálculo variacional y se describirán los principios variacionales más usuales para la resolución

de problemas estructurales.

1 ESTADOS PLANOS DE TENSIONES Y DEFORMACIONES

Los conceptos fundamentales, definiciones y ecuaciones usadas en el análisis de tensiones

y deformaciones se tratan específicamente en la disciplina llamada teoría de la elasticidad.

Estos fundamentos son usados para resolver problemas de tensiones por métodos clásicos ó

analíticos y también por el método de elementos finitos. Por simplicidad sólo abordaremos

problemas en dos dimensiones y en coordenadas cartesianas. Un tratamiento más detallado y

generalizado puede encontrarse en los libros clásicos de teoría de la elasticidad

[1]

.

1.1 Deformaciones y desplazamientos.

Las relaciones entre deformaciones y desplazamientos son un ingrediente clave en la

formulación de elementos finitos para problemas de análisis de tensiones. Analizaremos en el

caso particular, muy usual en estructuras civiles, de las deformaciones de cuerpos sometidos a

desplazamientos muy pequeños.

Consideremos una barra de longitud l0 que es sometida a un estiramiento uniforme ∆l en su

extremo hasta alcanzar una longitud lf

TUVOS CAPILARES

Un tubo capilar es una conducción de fluido muy estrecha y de pequeña sección circular. Su nombre se origina por la similitud con el espesor del cabello. Es en estos tubos en los que se manifiestan los fenómenos de capilaridad.

Pueden estar hechos de distintos materiales: vidrio, cobre, aleaciones metálicas, etc., en función de su uso o aplicación.

. Es el caso más sencillo de dispositivo de expansión, pues consiste únicamente en un tubo de pequeño diámetro (generalmente de cobre), que actúa reteniendo el flujo de líquido refrigerante, la expansión se realiza a su salida al conectarlo al tubo que va hacia el evaporador.

Este estrechamiento añade una pérdida de carga tal en ese punto del circuito frigorífico que, antes de él, la descarga del compresor crea una alta presión y, a su salida, la aspiración determina la baja presión. La pérdida de carga que origina el capilar en este punto se define en función de la longitud del mismo, y corresponderá a la caída de presión del sistema entre el condensador y el evaporador.

[editar]Ventajas

Sus ventajas frente a otros sistemas de expansión:

 Sencillez

 Fiabilidad: no tiene piezas móviles

 Facilidad de reparación

 No necesita depósito de líquido

[editar]Desventajas

 Rigidez: no permite adaptar el caudal de refrigerante a las variaciones de carga térmica y de temperatura del medio.

El tubo-capilar consiste en un tubo de plástico transparente cerrado por su extremo inferior con un tapón. Perpendicularmente al tubo de plástico y en su parte inferior, se perfora y se introduce un tubo de vidrio de pequeño diámetro, que hace de capilar a través del cual se descarga la columna de fluido viscoso. Una regla colocada en su parte exterior o marcas sobre el tubo permiten medir la altura de la columna de fluido en función de tiempo.

Fundamentos físicos

Partiendo de la ley de Poiseuille

la diferencia de presión p1-p2 entre los extremos del capilar es igual a la presión que ejerce la altura h de la columna de fluido de densidad . Luego, p1-p2= gh

Si G es el volumen de fluido que sale del capilar en la unidad de tiempo, la altura h de la columna de fluido disminuye, de modo que

Siendo S la sección del tubo. Podemos escribir la ecuación anterior

donde  se denomina constante del tubo-capilar.

Integrado la ecuación diferencial, con la condición inicial de que en el instante t=0, la

...