Propiedas. Hidrostaticas.Manometros. Arquimedes

Hidráulica General y Aplicada

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional La Rioja
Ingeniería Civil

HIDRAULICA GENERAL
Y
APLICADA

TRABAJO PRACTICO Nº 1
Fluidos. Propiedades. Hidrostática. Manómetros.
Arquímedes. Flotación

INTRODUCCION TEORICA - PROBLEMAS RESUELTOS PROBLEMAS PROPUESTOS

Apunte elaborado por: Ing. José M. Correa - Ing. Perla Carrizo

Página 1 de 16Trabajo Practico Nº1

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional La Rioja
Ingeniería Civil

Hidráulica General y Aplicada

Introducción teórica:
DEFINICION DE FLUIDOS
Etimológicamente, fluido es lo que fluye, lo que escurre, es decir que “fluidos” son aquellas
sustancias cuyas porciones pueden moverse unas con respecto a las otras, de manera que
queda alterada la forma, aunpara pequeñas fuerzas de corte aplicadas a ella.
La deformación de un fluido no encuentra en él una apreciable tendencia a restaurar la forma
original. En un sólido es menester llegar al estado plástico o de fluencia para que haya
desaparecido la elasticidad capaz de volver las partículas a sus posiciones de partida cuando
cesa la acción.
A fin de definir la propiedad característica del fluidodiremos que “fluido” es aquella sustancia
que se deforma continuamente cuando se somete a una tensión de corte, por muy pequeña
que esta sea.
Una fuerza cortante es la componente tangencial a una superficie, de una fuerza cualquiera.
Esta componente, dividida por el área de la superficie sobre la cual actúa, es la tensión de
corte sobre el área considerada.

Veamos el siguiente grafico:
yU
U

c
b

b'

c

c'

F

c'
dy
u

du

h
y
a

d

d

x

Nota: Las placas son lo suficientemente grandes como para se puedan despreciar las
condiciones de borde.

En la fig. se representa una sustancia que se ha colocado entre dos placas paralelas muy
próximas, a distancia “h”. La placa inferior esta quieta y sobre la superficie se aplica una fuerza
“F” queorigina una tensión de corte o cortadura

τ=

F
, siendo “A” el área de la placa superior.
A

Cuando esta fuerza “F”, por muy pequeña que sea, hace mover la placa superior con una
velocidad constante, se puede concluir que la sustancia situada entre las placas es un fluido.
El fluido en inmediato contacto con la pared sólida tiene la misma velocidad que esta, es decir,
no hay desplazamientodel fluido sobre la pared. Este es un hecho experimental comprobado
Página 2 de 16

Trabajo Practico Nº1

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional La Rioja
Ingeniería Civil

Hidráulica General y Aplicada

en innumerables ensayos con varios tipos de fluidos y materiales en la pared. El área del fluido
“a,b,c,d” se mueve hasta ocupar la posición “a, b’, c’, d”, de modo quecada partícula se mueve
paralelamente a la placa y la velocidad “u” varia uniformemente desde cero en la placa quieta
hasta “U” en la placa móvil. La experiencia demuestra que si las otras magnitudes se
mantienen constantes

τ

es:

τ = µ.

u
siendo “ µ ” un factor de proporcionalidad que depende
h

del liquido y se llama viscosidad dinámica o absoluta.

La relación

u
(*) es lavelocidad angular de la línea “a,b”, ya que es la relación entre la
h

velocidad tangencial y el radio con centro “a”.

La velocidad angular puede escribirse en forma mas general como

du
y expresa la variación
dy

de velocidad dividida por la distancia en la que se produce la variación, o sea es el gradiente de
velocidad, que puede interpretarse bien como el cociente de la variaciónde velocidad entre dos
capas adyacentes y la distancia entre ambas capas, en forma diferencial se escribirá

τ =µ

du
dy

que nos dice que existe una proporcionalidad entre las tensiones de corte y la velocidad
angular de deformación. Esta ley fue enunciada por Newton y la obtuvo en forma experimental.

(*) Recordar que en el movimiento de rotación

V = r.ω , luego ω =

V
u
o sea...