Mecanica De Fluidos

Mecánica de fluidos

1. La mecánica de fluidos es una rama de la mecánica de los medios continuos, y esta a su vez es una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que los provocan; los fluidos se dividen en Gases y líquidos, estos tienen una característica similar y es que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes, y esto provoca que no tengan una forma definida.

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.

(ENTRE LAS DIVERSAS FUNCIONES DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS ESTA LA AERONÁUTICA, LA INGENIERÍA QUÍMICA, LA METEOROLOGÍA Y LA OCEANOGRAFÍA)

La mecánica de fluidos puede dividirse en dos aspectos importantes que son:

La Estática de Fluidos : Que se ocupa de los fluidos en reposo, es decir sin que existan fuerzas que alteren su posición.

La Dinámica de Fluidos: Que se ocupa de los fluidos en movimiento, es decir que están bajo fuerzas que alteran su posición.

También está la Hidrodinamica, esté término se aplica al flujo de líquidos o al flujo de gases a baja velocidad, en el que puede considerar se que el gas es esencial mente incomprensible, La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficiente mente 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.

2. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Existen dos tipos de propiedades en los fluidos que pueden ser primarias y secundarias:

PROPIEDADES PRIMARIAS

Propiedades primarias o termodinámicas:

*Presión

*Densidad

*Temperatura

*Energía interna

*Entelapia

*Entropia

*Calores específicos

*Viscocidad

PROPIEDADES SECUNDARIAS

Caracterizan el comportamiento especifico de los fluidos.

*Viscocidad

*Conductividad térmica

*Tensión Superficial

* Compresión

(En la exposición explicaremos cada una de las propiedades)

para conocer la mecánica de fluidos debemos primero saber que es un fluido.

Un fluido es una es una sustancia que se deforma constantemente en el tiempo, esto quiere decir que es muy sensible a fuerzas externas y no tiene una forma definida: entre los fluidos se encuentran los líquidos y los gases.

3. ESTÁTICA DE FLUIDOS

Según el investigador Jhon Miller '' La estática de los fluidos estudia las condiciones bajo las cuales un fluido está en reposo, es decir que por tanto no halla escurrimiento, entonces el fluido estará estático o se moverá como un cuerpo rígido, por tanto no habrá corte ; entonces como no hay fuerzas externas no importara si el fluido no tiene forma definida

3.1 HIDROSTÁTICA

La hidrostática estudia los fluidos en reposo. entre los fluidos se incluyen a los líquidos y a los gases. Los fluidos que se presentan en la naturaleza presentan una viscosidad que dependiendo de las sustancias es alta o es baja, como por ejemplo la del agua y el aire es baja mientras que la miel y la glicerina poseen una viscosidad elevada.

Pero en la hidrostática no se tiene en cuenta la viscosidad porque esta se ocupa de los fluidos en reposo. Y la viscosidad únicamente se manifiesta cuando se mueven las sustancias.

Para estudiar la hidrostática se debe tener en cuenta la presión y densidad.

3.1.2 Presión

La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa es decir:

P = F/A

Por la definición de presión vemos que su unidad debe estar dada por la relación entre una unidad de fuerza y una unidad de área. En el SI la unidad de fuerza es 1 N y la del área,1m². Entonces en este sistema la unidad de presión será 1 N/m².

3.1.3 Densidad o Masa específica.

La densidad de un cuerpo se denomina por la letra ρ (ro) y se define de la siguiente manera:

la densidad o (masa específica) de un cuerpo es la relación entre su masa y su volumen, o sea:

ρ = m/V

Por la definición de densidad, ρ = m/V, observamos que la unidad de la densidad debe ser la relación entre una unidad de masa y una unidad de volumen. Por tanto, en el SI la unidad de ρ será 1kg/m³. En la practica es muy común el uso de otra unidad: 1g/cm³. Entonces demostramos que

1g/cm³ = 10³ kg/m³

Ya sabido esto encontramos el principio de Arquimedes quien afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza que tiende a impedir que el liquido se hunda ,esto explica por qué flota un barco muy cargado; el peso del agua desplazada por el barco equivale a la fuerza hacia arriba que mantiene el barco a flote. a esto se le llama empuje hidrostático ascendente.

4. DINÁMICA DE FLUIDOS

Para el autor Gareth Williams se centra principal mente a determinar la fricción que ofrece el mismo dependiendo del grado de viscosidad del mismo. Los fluidos

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