Ingeniero

VII. FLUIDOS
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LA MATERIA puede clasificarse, desde el punto de vista macroscópico, en sólidos, líquidos y gases. Mientras que los primeros tienen forma propia, los líquidos y los gases adoptan la forma del recipiente que los contiene.


Si consideramos una fuerza actuando sobre la superficie de un sólido, la dirección en la que actúa la fuerza no importa para la formadel sólido, ya que ésta no cambia; la acción de la fuerza se traduce en movimiento del cuerpo, desplazándose éste como un todo. Si la fuerza se aplica a un líquido o a un gas, el comportamiento del sistema es diferente: éstos tienden a fluir, es decir, a deslizarse por capas. Si consideramos un líquido contenido en un recipiente, al actuar una fuerza sobre él, la componente perpendicular a lasuperficie del recipiente no contribuye al movimiento del líquido, pero la componente paralela a la superficie de dicho recipiente provocaría que las diversas capas del líquido se deslizaran unas sobre otras, haciendo que éste pierda su estado de reposo. La propiedad de deslizamiento por capas ante la presencia de cualquier fuerza paralela a la superficie, sin importar su magnitud, se conoce como fluire identifica tanto a los líquidos como a los gases; es por ello que se les conoce como fluidos.


Dicha propiedad es la responsable de que los fluidos cambien su forma. Para entender su comportamiento, es necesario desarrollar algunos conceptos previos, de modo que empezaremos por decir que para que un fluido esté en reposo, la fuerza que ejerce sobre las paredes del contenedor que lolimita siempre es perpendicular a la superficie del contenedor, de otra forma existiría un flujo, es decir, el fluido estaría fuera de equilibrio.


Debido a que gases y líquidos fluyen y adquieren la forma del contenedor, existe contacto entre el fluido y la superficie completa del recipiente. La fuerza ejercida por el fluido sobre el contenedor está distribuida sobre toda la superficiede contacto, y la forma más conveniente para describir esta situación es en términos de la fuerza normal a la superficie, por unidad de área, esto se conoce como presión y se simboliza por: [pic](presión = fuerza / área).


La presión es una cantidad escalar, es decir, no tiene dirección, sólo magnitud, y se mide en Pa (Pascal), 1 Pa = 1 N/m², en mm de Hg, en atmósferas (atm), 1 atm = 760mm de Hg, o en las unidades que se requieran dependiendo del sistema que se esté utilizando.


Una atmósfera (1 atm) es la presión que sentimos debido a la existencia de la atmósfera terrestre al nivel del mar, es decir, es el peso de la atmósfera que rodea la Tierra por m² de superficie, lo que equivale a 1.013 X 105 N/m². Es curioso saber que soportamos tanto peso y nuestro organismofunciona tan bien. Si consideramos además el caso de un buzo, a medida que desciende del nivel del mar, el peso sobre su cuerpo aumenta por la cantidad de agua que queda sobre él; esto implica que la presión sobre él crece a medida que desciende. La pregunta que surge es: ¿por qué no muere aplastado?. La respuesta está en que para poder mantener su forma, el cuerpo ejerce una presión similar sobreel agua que lo rodea, de modo que la suma de las dos presiones se anula, impidiendo que el buzo muera. En esto el sistema respiratorio y el circulatorio desempeñan un papel muy importante.


Una presión ejercida sobre un fluido desde el exterior, es transmitida uniformemente a través de todo el volumen del fluido; de otra forma, éste podría fluir de una región de alta presión a una debaja presión igualándose las presiones; de este modo, el fluido que se encuentra en el fondo del contenedor está siempre a mayor presión que el de la superficie, debido al peso del propio fluido. Esto lo podemos aplicar también al cuerpo humano, ya que si en un momento dado medimos la presión de diferentes partes del cuerpo en una persona que se encuentra de pie, dicha presión será mayor en los...