Automatismo

DEFINICIÓN Y OBJETIVO

Hidráulica es una es una de las principales ramas de la Ingeniería Civil que trata los

problemas relacionados con la utilización y el manejo de los fluidos, principalmente el

agua. Esta disciplina se avoca, en general, a la solución de problemas tales como, el

flujo de líquidos en tuberías, ríos y canales y a las fuerzas desarrolladas por líquidos

confinados en depósitos naturales, tales como lagos, lagunas, estuarios, etc., o

artificiales, como tanques, pilas y vasos de almacenamiento, en general.

El desarrollo de la hidráulica se ha basado principalmente en los conocimientos

empíricos transmitidos a través de generaciones y en la aplicación sistemática de

ciencias, principalmente Matemáticas y Física. Una de estas ciencias, es la Mecánica de

los Fluidos, que proporciona las bases teóricas en que descansa la hidráulica.

El objetivo del presente curso es la de que el alumno reafirme los conceptos básicos en

hidráulica ambiental requeridos para toda investigación formal, en el afán de nivelar los

conocimientos de los aspirantes de diferentes formaciones.

2. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Para emprender el estudio de la hidráulica es conveniente, tener un conocimiento claro

de los principios fundamentales de la física. A continuación se presentan algunos de

estos conceptos.

Fuerza de gravedad.- se refiere a la fuerza gravitacional entre la Tierra y los objetos

situados en su superficie o cerca de ella. Por lo regular se mide de acuerdo a la

aceleración que proporciona a un objeto en la superficie de la Tierra. En el ecuador, la

aceleración de la gravedad es de 9,7799 m/s2, mientras que en los polos es superior a

9,83 m/s2. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la aceleración de la

gravedad en cálculos que no requieren mucha precisión es de 9.81 m/s2.

Los campos de estudio de la Física clásica, conocida también como, Física newtoniana,

son:

APUNTES DE HIDRÁULICA BÁSICA

Apuntes originales del Dr. Jesús Alberto Rodríguez Castro, adaptados y complementados por el M. en C. Guillermo

Benjamín Pérez Morales 4 DE 91

Mecánica

Electricidad y magnetismo

Física Acústica

Óptica

Termodinámica

Mecánica.- describe los efectos de fuerzas en cuerpos (materia) en movimiento o

reposo.

Estática.- Estudia la materia en reposo y las fuerzas que actúan

sobre ella.

Mecánica Cinemática- Estudia la materia en movimiento, sin tomar en cuenta

las causas que lo producen.

Dinámica- Estudia el movimiento de la materia y las causas que lo

producen.

La materia se puede encontrar en cualquiera de los siguientes estados:

Sólidos

Estados de la materia Líquidos

Gases

Fluido.- estado de la materia que no presenta resistencia a la deformación. Bajo esta

categoría se agrupan los líquidos y los gases.

Sistema de unidades.- Las cantidades físicas se miden en el tiempo y en el espacio,

haciendo uso de algún sistema de unidades de medición. Con base en estas unidades,

se describen las diferentes magnitudes físicas, las cuales pueden ser fundamentales ó

derivadas. La longitud (L) y el tiempo (t) se consideran dimensiones fundamentales en

cualquier sistema de unidades pero la masa (m) y la fuerza (F) se consideran

dimensiones fundamentales en ciertos sistemas y dimensiones derivadas en otros.

Para definir las unidades de medida se utilizan diferentes sistemas, pero en general se

pueden identificar dos: el métrico y el inglés, los cuales a su vez pueden ser absolutos o

gravitacionales.

Fluidos

APUNTES DE HIDRÁULICA BÁSICA

Apuntes originales del Dr. Jesús Alberto Rodríguez Castro, adaptados y complementados por el M. en C. Guillermo

Benjamín Pérez Morales 5 DE 91

Temperatura.- Es una cantidad que representa el nivel de energía calorífica en la

materia. En el sistema métrico la unidad de temperatura es grado centígrado (ºC) y en

el sistema inglés es el grado Fahrenheit (ºF). La conversión entre estas unidades es

( 32)

9

32 5

5

°F = 9 °C + o bien °C = °F −

Factores de conversión.- Los cálculos matemáticos, por lo regular, involucran

diferentes tipos de unidades de medición y con frecuencia se requiere transformar las

unidades de un sistema a otro. Para lograr esto, se hace uso de factores de conversión

que relacionan las unidades de una misma clase. Por ejemplo para convertir del sistema

inglés al sistema métrico, algunos factores de conversión son los siguientes:

Longitud

1 Pulgada (in) = 2.54 cm.

1 pie (ft) = 30.48 cm. = 12 plg

1 yarda (yd) = 3 pies = 36 plg = 91.44 cm.

1 milla (mi) = 1760 yardas = 5280 pies = 1609 m.

Volumen

Onza (fluida) = 29.573 ml

Pint (pt) = 16 onzas = 0.473 l

Quart (qrt) = 2 pints = 0.946 l

Gallon (gal) = 4 quart = 3.785 l

barrel = 31 a 42 gallons (no muy precisa)

Fuerza

Grain = 64.8 mg.

Dram = 27.344 grains=1.772 gr.

Onza (oz) = 16 dram=28.35 gr.

Pound (lb) =

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