HIDRÁULICA

HIDRÁULICA.
La hidráulica 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, comotanques, 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.
Para emprenderel 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 superficiede 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.
Mecánica.- describe los efectos de fuerzas en cuerpos (materia) en movimiento o reposo.
Fluido.- estado de la materia que nopresenta 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 o derivadas. La longitud (L) y el tiempo (t) seconsideran 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.
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).
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.

PRINCIPALES PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Densidad y peso específico.- Peso específico o peso volumétrico (γ), se define como el peso (W) de una unidad de volumen (Vol.) de un fluido, es decir sustancia.
Viscosidad.- Es la oposición deun fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Un esfuerzo es una fuerza distribuida sobre un área. Cuando esta fuerza es paralela al área se le llama esfuerzo cortante (δ).Viscosidad dinámica (μ).- Es la propiedad de un fluido que determina su resistencia al esfuerzo cortante
Gradiente.- variación de la velocidad perpendicular al movimiento.
Suposiciones:
1) La velocidad de las partículas del líquido en contacto con la placa móvil, es la misma que la de la placa.
2) La variación de la velocidad en dirección normal al movimiento tiene forma lineal.
3) El esfuerzo...