La naturaleza de los fluidos y el estudio de su mecánica

La Naturaleza de los Fluidos y el estudio de su mecánica
Panorama
La mecánica de fluidos es el estudio del comportamiento de los fluidos, ya sea que estén en reposo (estática de fluidos) o en movimiento (dinámica de fluidos).
Los fluidos pueden ser líquidos o gases, estos afectan de muchas maneras la vida cotidiana.
Conceptos fundamentales introductorios

* Presión. La presión sedefine como la cantidad de área de una sustancia, o sobre una superfice. Se enuncia por medio de la ecuación:
P=FA
* Líquidos y gases. Si un líquido se almacena en un contenedor, tiende a adoptar la forma de este y cubre el fondo y las paredes laterales. Si se mantiene un gas a presión en un recipente cerrado tiende a expandirse y a llenarse por completo.
Los gases se comprimen con facilidad ylos líquidos se comprimen muy poco.

* Peso (w) y masa (m). La masa es la propiedad que tiene un cuerpo de fluido, es la medida de la inercia o resistencia a cambiar el movimiento de éste .También es la medida de la cantidad de fluido.
El peso es la cantidad que pesa un cuerpo de fluido, es decir, la fuerza con la que el fluido es atraído hacia la Tierra por la atracción de la gravedad.* Propiedades de los fluidos. Tales como: peso específico, densidad, gravedad específica y tensión.

El sistema internacional de unidades (SI)
La referencia definitiva para el uso estándar de las unidades métricas en el mundo el Sistema Internacional de Unidades.
Las unidades del SI para las cantidades básicas son las siguientes:
Longitud= metro (m)
Tiempo=segundo (s)
Masa= kilogramo(kg) ó N.s2 / m
Fuerza= newton (N) o Kg.m/s2

El sistema tradicional de Estados Unidos
Longitud= pie (pie)
Tiempo=segundo (s)
Fuerza=libra (lb)
Masa=slug o lb-s2/pie
Peso y masa. Ambos términos se relacionan por medio de la Ley de Gravitación de Newton, que dice que la fuerza es igual a el asa multiplicada por la aceleración , es decir ;
F= ma
Temperatura
Lo más frecuente es que latemperatura se indique en °C o en °F. es probable que , para la Tierra, usted esté familiarizado con los siguientes valores a nivel del mar:
El agua se congela a 0°C y hierve a 100°C.
El agua se congela a 32°F y hierve a 212°F.
Así, entre los dos datos de los ismos puntos físicos hay 100°C y 180°F, con lo que 1°C es igual a 1.8°F con toda exactitud.
Temperatura absoluta
La temperatura absolutase define de modo que el punto cero corresponde a la condición en que se detiene el movimiento molecular. Esto se denomina cero absoluto. En le SI de unidades, la unidad estándar de la temperatura es el grado kelvin K y el punto de referencia (cero) es el cero absoluto.
Procedimiento de cancelación de unidades:
1. Despeje de la ecuación en forma algebraica el térino que se desea.
2.Decida cuales son las unidades apropiadas para el correcto resultado.
3. Sustituya los valores conocidos, con sus unidades inclusive.
4. Cancele las unidades de cualquier término que aparezcan en el numerador y el denominador.
5. Utilice factores de conversión para eliminar las unidades no deseadas, y obtenga las que, a su juicio, en el paso 2 son apropiadas.
6. Lleve a cabo elcálculo.

Definición de presión
Se define presión como la fuerza que se ejerce sobre una unidad de área de alguna sustancia:
P=FA
Principios importantes a cerca de la presión:
* La presión actúa de modo uniforme en todas las direcciones de un volumen pequeño de fluido.
* En un fluido confinado por paredes sólidas la presión actúa de manera perpendicular a la pared.
Fig. 1.3 Dirección de lapresión de fluido sobre las fronteras.

Densidad, peso específico y gravedad específica.
Densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia, por tanto, si se denota la densidad con la letra griega ρ (rho). Se tiene:
Ρ=m/V
Donde V es el volumen de la sustancia que tiene m.
Peso específico. Es la cantidad de peso por unidad de volumen de una sustancia.
y=wV
Donde V es...