fluidos

Estática y dinámica de
fluidos

Fluidos. Definiciones.Tipos
Fluidos Definiciones Tipos

E
Estátic
ca

Presión. Definición. Unidades
Ecuación fundamental de la hidrostática
Principio de Arquímedes
Prensa hidráulica
Paradoja hidrostática
Aparatos d medida. Manómetros y barómetros
de
dd
ó
b ó

Ecuación de continuidad
ió d
i id d

Di
inámi
ica

Teorema de BernouilliTeorema de Torricelli
Efecto Venturi
Medida de la velocidad de un fluido. Tubo Pitot
did d l
l id d d
fl id
b i
Efecto Magnus
Fluidos viscosos

Definición de fluido

Fluido es toda sustancia no sólida que tiene la capacidad
de fluir, por tanto sus moléculas pueden deslizar unas
, p
p
respecto a otras sin dificultad

Fluido
Fl id es t d sustancia material continua y d f
toda
ti
t i l
ti
deformable
bl
que en reposo sólo admite tensiones normales

Concepto d fl id
C
de fluido

Gases:
No tienen forma ni volumen propio
Se expansionan indefinidamente
La distancia media entre dos moléculas es grande
comparada con el tamaño de una molécula
p
Las moléculas tienen poca influencia entre sí excepto
durante sus colisiones, frecuentes pero breves
d
t
li i
ft
b
Gas
G perfecto: C
f t Cumple l ecuación de Cl
l la
ió d Clapeyron pV=nRT
V RT

Concepto d fl id
C
de fluido
Líquidos:
No tienen forma propia pero si volumen
Fluyen bajo la gravedad hasta ocupar las partes más bajas
posibles del recinto que los contiene
Las moléculas están muy unidas y ejercen fuerzas entre sí
Sus

moléculas

forman

transitoriamente

enlaces

quese

rompen continuamente y después vuelven a formarse
Estos enlaces mantienen unido el líquido, si no existieran las
moléculas escaparían en forma de vapor

Concepto d fl id id l
C
de fluido ideal
Fluido Ideal: medio continuo deformable que en equilibrio o
q
q
reposo solo puede soportar tensiones o esfuerzos normales sobre
cualquier superficie imaginaria trazada en su interior.Estas tensiones son debidas a las fuerzas internas de
PRESIÓN

Concepto d fl id real
C
de fluido
l

Fluido real: fluido viscoso y/o compresible. Un fluido es
viscoso cuando existen fuerzas de rozamiento interno
entre sus capas que se pone de manifiesto cuando
capas,
intentamos desplazar unas capas respecto a otras
( g
(agitándolo, por ejemplo)
,p
j p )

Características de unfluido

Densidad = masa de fluido por unidad de volumen

M
ρ=
V

S.I

kg
m3

Peso específico γ =ρg
S.I

C.G.S
CGS

kg
k m N
· 2 = 3
3
m s
m

g cm dina
· 2 =
3
3
cm s
cm

C.G.S

g
cm3

Fuerza por unidad de superficie

Fuerzas que se ejerce perpendicularmente a una superficie
dada

F
P =
S

Presión en un punto de un fluido

Considerar un entorno muypequeño del punto. Sobre un
elemento dif
l
t diferencial d superficie ∆S actúa perpendicularmente
i l de
fi i
S tú
di l
t
una fuerza ∆F

•

∆F

P

∆F
∆F
P=
∆S

•

∆S

Unidades de presión

Sistema internacional

N
= pascal ( Pa)
2
m
N
N 5 din 1m 2
din
1 2 = 1 2 ·10
· 4 2 = 10 2
m
m
N 10 cm
cm

Sistema CGS

Sistema técnico

dina
= baria
2
cm
1 kp
NN 1kp
1 2 =1 2·
=
m
m 9,8 N 9,8 m 2

kp
m2

Otras unidades de presión
1 bar = 1 millón de barias =106 barias =105 Pa
10
10
milibar = milésima parte del bar =10-3bar=103barias=104 pa
1 atmósfera= presión que ejerce una columna de mercurio de 76 cm
de altura sobre su base

(

)

(

)

ρ Hg V g
ρ Hg Sh g
F mg
kg
m
=
=
= ρ Hg gh = 13, 6·103 2 ·9,8 2 0, 76m = 1, 013·105Pa
P0 = =
S
S
S
S
m
s

cm de mercurio: presión que ejerce una columna de mercurio de 1cm
de altura, sobre su base
mm de mercurio, también denominado torr
Atmósfera técnica = kp/cm2

1atm = 1 013·105 Pa = 1, 013·106 baria = 1, 013 bar = 1013 mbar
1, 01310
1 01310
1
kp
1atm = 76cmHg = 760 torr = 1, 033
cm 2

Ecuación fundamental de la hidrostática

F5=P5S5
F3=P3S3

F...