Mecanica de fluidos

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INSTITUCION EDUCATIVA BARRIO SANTANDER ÁREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FÍSICA DOCENTE: LUZ MILENA RENTERIA P. ESTUDIANTE:____________________________________GRADO:________ PERIODO: _______

La inmensa mayoría de los materiales presentes en la Tierra se encuentran en estado fluido, ya sea en forma de líquidos o de gases. No sólo aparecen en dicho estado las sustancias que componen laatmósfera y la hidrosfera (océanos, mares, aguas continentales), sino también buena parte del interior terrestre. Por ello, el estudio de las presiones y propiedades hidrostáticas e hidrodinámicas tiene gran valor en el marco del conocimiento del planeta.

Los fluidos
Se denomina fluido a toda sustancia que tiene capacidad de fluir. En esta categoría se encuadran los líquidos y los gases, que sediferencian entre sí por el valor de su densidad, que es mayor en los primeros. La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa: ρ = M/V

La densidad es un valor escalar y sus unidades son kg/m3 en el Sistema Internacional.

Propiedades de los fluidos
Los gases y los líquidos comparten algunas propiedades comunes. Sin embargo, entre estas dos clases defluidos existen también notables diferencias:




Los gases tienden a ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene, mientras que los líquidos adoptan la forma de éste pero no ocupan la totalidad del volumen. Los gases son compresibles, por lo que su volumen y densidad varían según la presión; los líquidos tienen volumen y densidad constantes para una cierta temperatura (sonincompresibles).



Las moléculas de los gases no interaccionan físicamente entre sí, al contrario que las de los líquidos; el principal efecto de esta interacción es la viscosidad.

La presión
Para sumergir totalmente en agua una colchoneta inflable necesitamos empujarla hacia abajo. Es más fácil sostener un objeto pesado dentro del agua que fuera de ella. Cuando buceamos pareciera que nosapretaran los tímpanos. Éstos y muchos otros ejemplos nos indican que un líquido en equilibrio ejerce una fuerza sobre un cuerpo sumergido. Pero, ¿qué origina esa fuerza?, ¿en qué dirección actúa?, ¿también el aire en reposo ejerce fuerza sobre los cuerpos?, ¿qué determina que un cuerpo flote o no? Éstas son algunas de las cuestiones que aborda la estática de fluidos: el estudio del equilibrio enlíquidos y gases. El grado de deformación que sufre un cuerpo depende de la magnitud de la fuerza y de la extensión de superficie sobre la que ésta se aplique. En tal sentido, se define presión como la magnitud de la fuerza ejercida perpendicularmente por unidad de área. p=F/A La presión es una magnitud escalar, que queda definida íntegramente por una cantidad numérica.

Para una fuerza dada, la presiónes tanto mayor cuanto menor sea la superficie sobre la que se aplica, y a la inversa. Este principio se aprovecha en numerosos mecanismos y dispositivos cotidianos; por ejemplo:


Las agujas y los cuchillos tienen punta o filo (de superficie muy pequeña) para obtener una presión máxima con una fuerza moderada.





Los esquíes y las traviesas del ferrocarril sirven para aumentar lasuperficie de apoyo y evitar que el esquiador se hunda en la nieve o el tren se aplaste contra el suelo. El pascal (símbolo Pa) es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la presión que ejerce una fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado normal la misma.

1 pascal (Pa) = 1 N/m2 = 1 J/m3 = 1 kg·m–1·s–2 Equivale a 10 barias y a 9,86923 · 10–6atmósferas.

Barómetros
Los instrumentos utilizados para medir la presión atmosférica son los barómetros, que se inspiran en la experiencia de Torricelli. Los dos tipos más utilizados de barómetros son:
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De sifón o de cubeta, con un tubo en U con una rama cerrada sobre la que se dispone una escala graduada. Métalico o de Vidi, provisto de una caja en la que se ha practicado el vacío...
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