Movimiento de Solidos Sobre Fluidos
Páginas: 5 (1021 palabras)
Publicado: 5 de febrero de 2014
Movimiento de los cuerpos sólidos en los fluidos
Fricción
La fricción es una fuerza tangencial, paralela a las superficies que están en contacto.
La fuerza de fricción sobre un cuerpo es opuesta a su movimiento
Existen dos tipos de fuerza de fricción: fuerza de fricción estática y fuerza de fricción dinámica.
Fuerza de fricción estática
Es la reacción que presenta un cuerpo enreposo oponiéndose a su deslizamiento sobre otra superficie.
La magnitud fuerza máxima de fricción estática será en cualquier situación un poco mayor que la fricción dinámica, ya que se necesita un poco más de fuerza para que el objeto inicie su movimiento.
Fuerza de fricción dinámica
La fuerza de fricción dinámica actuara siempre en sentido contrario al movimiento de un cuerpo.
Una vez iniciadoel movimiento la fuerza de fricción dinámica se mantiene constante, independientemente de que la magnitud de la velocidad sea grande o pequeña.
Viscosidad
Es una característica de los líquidos que se produce por el rozamiento de las moléculas de este, mientras fluye. Resistencia de un líquido a fluir.
Al medir el tiempo que tarda un líquido en fluir, se puede obtener la viscosidad.
Launidad de viscosidad que se emplea en el Sistema Internacional es el poiseuille
N s/m^2 o kg/m s
Cohesión
La cohesión es la propiedad de los fluidos que expresa la fuerza que mantiene unida las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión, si dos gotas de agua se juntan forman una sola, lo mismo sucede con dos gotas de mercurio
Al desplazarse un sólido en el interiorde un fluido aparece una fuerza resultante llamada de resistencia hidrodinámica, que tiene dos componentes una anti-paralela al movimiento, debida a las fuerzas viscosas (resistencia) y otra perpendicular al flujo denominada fuerza de sustentación. Las dos componentes son función de la velocidad relativa del sólido/fluido de la superficie proyectada en la dirección al movimiento, Ap yperpendicular a él, Ar, y de las características físicas del fluido.
Resistencia Hidrodinámica
La fuerza de resistencia hidrodinámica presenta una componente de resistencia al rozamiento, muy intensa en el caso de los líquidos y que genera acciones tangenciales sobre el cuerpo en movimiento. Por otro lado, aparecen las fuerzas de presión que presentan diferentes zonas del líquido para dejar paso alsólido en su seno.
Fuerza de Resistencia
Componente de resistencia.- Fuerza paralela al flujo del fluido, debida a las fuerzas disipativas y tangenciales de fricción viscosa. Es función del tipo de flujo, laminar o turbulento, de las características físicas del fluido, de la velocidad del sólido respecto del fluido y del área de sección transversal es perpendicular a la dirección de movimiento,AR. Término predominante en líquidos.
RH=CRρ.v2/2.AR
CR es el coeficiente de resistencia hidrodinámica.
Sustentación
Fuerza de sustentación.- Componente perpendicular al flujo. Es función del tipo de flujo, laminar o turbulento, de las características físicas del fluido, de la velocidad del sólido respecto del fluido y del área de sección transversal paralela a la dirección de movimiento,AP.
P=CPρ. v2/2. AP
CP es el coeficiente de sustentación
Flotabilidad de Barcos
Un barco flota debido a que todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje hacia arriba equivalente al peso del volumen de fluido que desplaza, en esto consiste el principio de Arquímedes.
Dicho de otra manera: el peso del agua desplazada por el barco es igual a la fuerza que lo empuja hacia arriba,manteniéndolo a flote, para ello se aprovecha, también, la propia forma de la estructura del barco.
Los grandes barcos, independientemente del material del que se encuentren fabricados contienen enormes espacios llenos de aire, sustancia que resulta ser menos densa que el agua, permitiendo así que esta gran construcción se mantenga a flote. En otras palabras, debido a estos grandes espacios de...
Movimiento de los cuerpos sólidos en los fluidos
Fricción
La fricción es una fuerza tangencial, paralela a las superficies que están en contacto.
La fuerza de fricción sobre un cuerpo es opuesta a su movimiento
Existen dos tipos de fuerza de fricción: fuerza de fricción estática y fuerza de fricción dinámica.
Fuerza de fricción estática
Es la reacción que presenta un cuerpo enreposo oponiéndose a su deslizamiento sobre otra superficie.
La magnitud fuerza máxima de fricción estática será en cualquier situación un poco mayor que la fricción dinámica, ya que se necesita un poco más de fuerza para que el objeto inicie su movimiento.
Fuerza de fricción dinámica
La fuerza de fricción dinámica actuara siempre en sentido contrario al movimiento de un cuerpo.
Una vez iniciadoel movimiento la fuerza de fricción dinámica se mantiene constante, independientemente de que la magnitud de la velocidad sea grande o pequeña.
Viscosidad
Es una característica de los líquidos que se produce por el rozamiento de las moléculas de este, mientras fluye. Resistencia de un líquido a fluir.
Al medir el tiempo que tarda un líquido en fluir, se puede obtener la viscosidad.
Launidad de viscosidad que se emplea en el Sistema Internacional es el poiseuille
N s/m^2 o kg/m s
Cohesión
La cohesión es la propiedad de los fluidos que expresa la fuerza que mantiene unida las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión, si dos gotas de agua se juntan forman una sola, lo mismo sucede con dos gotas de mercurio
Al desplazarse un sólido en el interiorde un fluido aparece una fuerza resultante llamada de resistencia hidrodinámica, que tiene dos componentes una anti-paralela al movimiento, debida a las fuerzas viscosas (resistencia) y otra perpendicular al flujo denominada fuerza de sustentación. Las dos componentes son función de la velocidad relativa del sólido/fluido de la superficie proyectada en la dirección al movimiento, Ap yperpendicular a él, Ar, y de las características físicas del fluido.
Resistencia Hidrodinámica
La fuerza de resistencia hidrodinámica presenta una componente de resistencia al rozamiento, muy intensa en el caso de los líquidos y que genera acciones tangenciales sobre el cuerpo en movimiento. Por otro lado, aparecen las fuerzas de presión que presentan diferentes zonas del líquido para dejar paso alsólido en su seno.
Fuerza de Resistencia
Componente de resistencia.- Fuerza paralela al flujo del fluido, debida a las fuerzas disipativas y tangenciales de fricción viscosa. Es función del tipo de flujo, laminar o turbulento, de las características físicas del fluido, de la velocidad del sólido respecto del fluido y del área de sección transversal es perpendicular a la dirección de movimiento,AR. Término predominante en líquidos.
RH=CRρ.v2/2.AR
CR es el coeficiente de resistencia hidrodinámica.
Sustentación
Fuerza de sustentación.- Componente perpendicular al flujo. Es función del tipo de flujo, laminar o turbulento, de las características físicas del fluido, de la velocidad del sólido respecto del fluido y del área de sección transversal paralela a la dirección de movimiento,AP.
P=CPρ. v2/2. AP
CP es el coeficiente de sustentación
Flotabilidad de Barcos
Un barco flota debido a que todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje hacia arriba equivalente al peso del volumen de fluido que desplaza, en esto consiste el principio de Arquímedes.
Dicho de otra manera: el peso del agua desplazada por el barco es igual a la fuerza que lo empuja hacia arriba,manteniéndolo a flote, para ello se aprovecha, también, la propia forma de la estructura del barco.
Los grandes barcos, independientemente del material del que se encuentren fabricados contienen enormes espacios llenos de aire, sustancia que resulta ser menos densa que el agua, permitiendo así que esta gran construcción se mantenga a flote. En otras palabras, debido a estos grandes espacios de...
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