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Hidrodinámica
MOVIMIENTO DE UN LÍQUIDO
En un fluido en movimiento cada una de sus partículas o moléculas describe una trayectoria en general diferente a la de las otras moléculas. Supongamos que en un instante determinado trazamos en un fluido líneas imaginarias tales que las velocidades de las moléculas por donde pasa cada línea son tangentes a ella en ese instante. Estas curvas reciben elnombre de líneas de corriente (fig.1).

En general, la configuración de las líneas de corriente en un instante posterior será diferente. En este caso se dice que el movimiento del fluido es turbulento. Por el contrario, si observamos que la configuración de las líneas de corriente permanece invariable al transcurrir el tiempo decimos que el movimiento de fluido es estacionario.
En estascircunstancias la velocidad de un mismo punto del fluido permanece constante en magnitud y dirección y las trayectorias de sus diversas partículas coinciden con las líneas de corriente que pasan por ellas, de modo que cada partícula siga la que le precede situada en la misma línea de corriente. Esta última característica se puede observar espolvoreando alguna sustancia en un líquido animado de unmovimiento estacionario y observando su trayectoria.
Se dice que la corriente es uniforme cuando la velocidad es la misma en magnitud y dirección en todos los puntos del fluido de modo que las líneas de corriente son rectas paralelas. En la fig.2(a)se tienen las líneas de corriente dividas a una fuente en el interior del liquido, en (b) las debidas a un sumidero y en (c) , las líneas de corriente cuandose tiene un obstáculo cilíndrico, tal como un poste, en medio de una corriente uniforme.

SALIDA DE UN FLUIDO POR UN ORIFICIO.
TEOREMA DE TORRICELLI
Haremos ahora el estudio de la velocidad con que sale un fluido por un orificio abierto en la pared del recipiente que lo contiene. El primer estudio de este fenómeno, en el caso de un líquido, se debe a Evangelista Torricelli (1608-1647) elcual enuncio su famoso teorema en el año1643:
Si un recipiente de paredes delgadas se abre un orificio pequeño, la velocidad con que sale el líquido por el mismo es igual a la velocidad que adquiriría un cuerpo si cayera libremente en el vacío desde una altura igual a la distancia vertical entre la superficie libre de líquido en el recipiente y el orificio.
Designado por h esta altura tenemos quela velocidad de salida de líquidos será:
v=√2gh (1)
Por consiguiente la velocidad de salida es proporcional a la raíz cuadrada a la profundidad a que se encuentra el orificio.


Torricelli relato varias experiencias que sirven de comprobación al teorema. Supongamos por ejemplo, que en un recipiente como en el de la figura 3, se practica un orificio en B, manteniendo fijo el nivel delliquido en A; se observa entonces que el chorro que se produce describe una trayectoria prácticamente parabólica, igual que para los proyectiles de modo que su punto mas alto se halla en un mismo plano horizontal que A (en la practica esta algo mas bajo). Ahora bien, la velocidad que tiene el liquido al salir por B, es igual a la velocidad de una caída desde una altura h. esta experiencia es pues unacomprobación del teorema. Este teorema puede demostrarse también analíticamente aplicando el principio de conservación de la energía.
GASTO TORICO Y GASTO EFECTIVO
Como la velocidad y con que sale el liquido por B representa la distancia que avanza en la unidad de tiempo, tendremos que si A es el área del orificio, el volumen de liquido que sale por el, en la unidad de tiempo será Av. Esteproducto recibe el nombre de gasto teórico y comov=√2gh tendremos:
Gt= Av = A √2gh(2)
Esta formula no da el gasto efectivo o verdadero, porque al emerger la venta liquida por B, las líneas de corriente que la forman son convergentes (fig. 4) de modo que la sección va disminuyendo hasta un lugar V donde tiene su menor valor, volviendo a aumentar después. La región V o sección contraída de la vena...