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BIOFISICA MECÁNICA DE LOS FLUIDOS (UNIDAD I)

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Hidrostática: es la rama de la física que se encarga de estudiar los fluidos en reposo. Fluidos: son sustancias que se caracterizan por no tener forma definida, adquiere la forma del recipiente que los contiene. Son muy compresibles y por lo general de baja densidad. Fluido se les llama a los gases y a los líquidos. Densidad(absoluta): Es la razón entre la masa y el volumen ocupado por esta. ρ=m/V Agua=1000Kg/m3, Hg=13600Kg/m3, Pb=11340Kg/m3, Al=2694,4Kg/m3, Fe=7874Kg/m3, Acero=7850Kg/m3, Sangre=1060Kg/m3, Plasma=1027Kg/m3, Agua de Mar=1025 Kg/m3, Orina=1020Kg/m3 Densidad (relativa): es el cociente entre la densidad de una sustancia cualquiera y la densidad del agua (no tiene unidades). ρr=ρ sust /ρ agua Presión: Esla razón entre una fuerza aplicada y el área sobre el cual se aplica dicha fuerza. P=F/A Presión a una profundidad P=P atm +ρ liq .g.h Presión a una altura por encima del nivel del mar P=P atm .e-α.h Principio de Pascal: cuando se aplica una presión a un líquido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite sin disminución a todas las partes del líquido y a las paredes del recipiente quelo contiene. P 1 =P2 => (F1 /A 1 )=(F2 /A 2 ) Prensa Hidráulica (demostración del Principio de Pascal): Ejemplo, gato hidráulico, algunos sistemas de frenos, silla de odontólogo, etc. Manómetros: son los instrumentos que se utilizan para medir la presión. o Manómetros de tubo abierto: miden la presión tomando en cuenta la presión atmosférica. o Manómetros de tubo cerrado: mide la presión sin tomarla presión atmosférica (Presión Manométrica). PM =ρgh Torr: es la presión ejercida por una columna de mercurio de 1mm de altura.
1torr =133,28Pa

Esfigmomanómetro (tensiómetro): instrumento que se utiliza para medir la presión arterial. Mas usado de columna de Mercurio. Barómetro: Es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficieejercida por la atmosfera. Principio de Archimedes: cuando se sumerge un cuerpo u objeto en un fluido (liquido), este líquido ejerce una fuerza en sentido contrario al peso del cuerpo, llamada empuje y este empuje es igual al peso del líquido derramado o desalojado. E=PLD =mLD .g=ρ LD .V LD .g o Caso 1: Si P AP >0 => P AP =PR -E o Caso 2: Si P AP =0 => P R =E o Caso 3 (Flotabilidad): E>P AP

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Angulo de Contacto: cuando se introduce un líquido en un tubo delgado y se forma el menisco, el ángulo de contacto es el ángulo entre la parte solida o la pared del tubo y la superficie divisoria del liquido/aire. Esta se mide trazando una tangente que pase por el punto de unión solido/liquido/aire. Capilaridad: es el ascenso de un líquido por un tubo muy delgado de área muy pequeña.Este ascenso o altura depende de la tensión superficial del Angulo de contacto y del radio del tubo. h=[2γcos(Ø)]/(ρgr) Hidrodinámica: Es la rama de la física que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Caudal o Gasto: Producto del área por la velocidad. También es el volumen del fluido que pasa por una tubería en la unidad de tiempo. Q=V/t Tipos de Flujo (todos están en lacirculación): o Flujo laminar: es cuando el líquido se desplaza suavemente como capas concéntricas una sobre otra. o Flujo Estacionario: es cuando el líquido se desplaza con velocidad constante (capilares, vasos pequeños). o Flujo Turbulento: es cuando el líquido se desplaza cambiando continuamente la velocidad (salida del corazón). Ecuación de Continuidad: el flujo a través de una tubería se mantieneconstante mientras no existan sumideros. A 1 v 1 =A 2 v 2 Ecuación de Bernoulli: el trabajo que se hace sobre un fluido es igual a la variación de su energía mecánica. Esta ecuación se deduce de la ley de la conservación de la energía mecánica. La energía mecánica de un fluido se debe conservar. P1 +(1/2)ρv 1 2+ρgh 1 = P 2 +(1/2)ρv 2 2+ρgh 2 o Caso 1 “Ecuación de la Hidrostática” P1 =P2 +ρgh o...