Hidraulica

Apuntes de Hidráulica I
HIDRÁULICA
La Hidráulica es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. La Hidráulica se divide en dos partes : La Hidrostática, encargada de lo relacionado con los líquidos en reposo; y La Hidrodinámica, que estudia el comportamiento delos líquidos en movimiento. La Hidrostática se fundamenta en leyes y principios como el de Arquímedes, Pascal o la paradoja hidrostática de Stevin; mismos que contribuyen a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos, y al estudio de sus características generales. b) Viscosidad Comúnmente los principios de la hidrostática también se aplican a los gases. El término fluido se aplica alíquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes. No obstante, conviene recordar que un gas es muy ligero y, por tanto, puede comprimirse con facilidad, mientras que un líquido es prácticamente incompresible. Finalmente, recordemos que un gas es expansible, por consiguiente su volumen no es constante; pues al pasarlo a un recipiente de mayor volumen inmediatamente ocupa todo el espacio libre. Unlíquido por su parte, no tiene forma definida; pero si volumen definido. Características de los Líquidos : Densidad y Peso específico Viscosidad Tensión Superficial Cohesión y Adherencia Capilaridad

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Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas con otras, cuando un líquido fluye. Por tal motivo, la viscosidad se puede definir como una medida de laresistencia que opone un líquido al fluir. Mientras más viscoso es un líquido, más tiempo tarda en fluir. La unidad de viscosidad en el sistema SI es el poiseville, definido como la viscosidad que tiene un fluido cuando su movimiento rectilíneo uniforme sobre una superficie plana es retardado por una fuerza de un newton por metro cuadrado de superficie en contacto con el fluido, cuya velocidadrespecto a la superficie es de un metro por segundo. Un poise es la decima parte de un poiseville. Y un centipoise es igual a 1 x 10 -2 poise, utilizado mucho en la industria como unidad práctica de medición. 1 poiseville = ( 1 N.s / m ) = 1 kg / m.s En los líquidos, la viscosidad puede variar por efecto de la temperatura , si se incrementa, la viscosidad disminuye, ya que el líquido pierde cohesión (deja de ser espeso ); y si la temperatura disminuye tiende a endurecerse. En los gases, sucede exactamente lo contrario; si se incrementa la temperatura, aumenta el coeficiente de viscosidad ( ).
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a) Densidad y Peso específico La densidad de una sustancia rho, expresa la masa contenida en la unidad de volumen. Su valor se determina dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen que ocupa.ρ = masa / volumen ( Ej. Unidad SI kg / metro ) El peso específico de una sustancia se determina dividiendo su peso entre el volumen que ocupa. Pesp = Peso / volumen = m.g / V = ρ.g ( Pesp en Newton / metro3 ; Peso de la sustancia en Newtons ; Volumen en m3 ) Peso específico es la densidad por la aceleración de la gravedad. Densidad es el Peso específico entre la aceleración de la gravedad. UVM -FJGM Página 1 UVM - FJGM Página 2
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c) Tensión Superficial Se denomina tensión superficial, cuando la superficie de un líquido se comporta como si fuera una película fina y elástica. Resulta de la fuerza de atracción hacia el interior del líquido que sufren las moléculas que se encuentran en la superficie. d) Cohesión y Adherencia La cohesión es la fuerza que mantieneunidas a las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión, si dos gotas de agua se juntan forma una sola ( lo mismo sucede con el mercurio ) La adherencia es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto. En general, cuando el fenómeno de adherencia se presenta, significa que la fuerza de cohesión entre las moléculas de una...