Mecanica de fluidos

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ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
FACULTAD DE INGENIERIA
Coordinación Mecánica
Mecánica de Fluidos – cuestionario No 1

1. Investigue acerca del comportamiento físico y expresionesmatemáticas que justifican el equilibrio en fluidos acelerados horizontal, vertical, y centrípetamente, de ejemplos detallados del uso práctico de estos fenómenos en la Ingeniería Mecánica.

Unfluido contenido en un cuerpo rígido que esta en movimiento se mantiene en equilibrio relativo en la aceleración, para este tipo de situaciones los líquidos toman una nueva forma en su superficie libre,ya sea inclinándose con respecto a la horizontal (caso de los cuerpos con trayectorias rectilíneas y movimiento uniformemente acelerado) o parábolas (caso de fluidos en rotación). Al igual que su nuevaforma de acomodarse, todas las capas paralelas a la superficie libre mantienen el mismo valor de presión y la fórmula que determina su valor esta dada por la expresión general
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El equilibrio de los líquidos bajo la acción de la gravedad es posiblemente el más antiguo de los temas estudiados por la mecánica de fluidos, cuyo origen se puede encontrar enla literatura de la antiguedad asociado al célebre principio del empuje de flotación, descubierto por Arquímedes de Siracusa (287-212 a. C.).

Consideremos las ecuaciones para un fluido en reposo,−→a = 0, por el momento sin ninguna restricción especial sobre ρ o sobre −→F . La ecuación general del equilibrio hidrostático es

grad(p) = −→F .

Las superficies con p(x, y, z) = C, siendo C unaconstante, se denominan isobáricas. El gradiente de p tiene la dirección de la normal a estas superficies, de modo que implica que en el estado de equilibrio −→F debe ser normal a las superficies depresión constante.
Para que se pueda cumplir la condición de equilibrio es evidente que −→F debe
ser el gradiente de alguna función, o sea, que −→F debe ser una fuerza conservativa. En efecto,...
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