30 Hidrodinámica 1

L as leyes de la Dinmica, no slo son aplicables a los slidos, tambin se aplican a los fluidos. Recuerda que los fluidos son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma del recipiente que los contiene lquidos y gases, los cuales, cuando estn en movimiento, son estudiados por la Hidrodinmica. Las aplicaciones de la Hidrodinmica sepresentan en el diseo de canales, presas, diseo de sistemas de riego, puertos, diseo de los cascos de los barcos, hlices, turbinas, diseo de sistemas de suministro de agua, diseo de formas aerodinmicas de aviones, trenes, autos, etc, y ductos en general. Las diferencias esenciales entre los lquidos y los gases son Los lquidos son prcticamente incompresibles mientras que los gases son compresibles. Loslquidos ocupan un lugar definido y tienen superficies libres, mientras que una masa dada de gas se expande hasta ocupar todas las partes del recipiente que la contiene. Los fluidos ms comunes son el aire y el agua que, cuando estn en movimiento, producen fenmenos de friccin y cambios de presin. Para reducir el fenmeno de friccin con el aire, se han diseado las formas aerodinmicas de los autos decarreras, las aeronaves o los trenes que desarrollan altas velocidades. En cuanto a los cambios de presin que producen los fluidos en movimiento, citamos los siguientes ejemplos Cuando un perfume, insecticida o simplemente agua se esparce mediante un aerosol. Las causas que producen los diferentes tipos de curvas de las pelotas lanzadas por los jugadores de bisbol. La fuerza de empuje que recibenlas alas de los aviones para que stos vuelen. P ara que veas el efecto de este fluido en movimiento, especficamente del aire, realiza este sencillo experimento Sostn una tira de papel debajo de tu labio inferior y sopla fuertemente sobre la parte superior. Qu sucedi La tira de papel ascendi Esto se debe a que al soplar sobre la tira de papel se provoca una corriente de aire, por lo que alaumentar la velocidad de ste, disminuye la presin en la parte superior del papel y la presin atmosfrica lo empuja hacia arriba. Algo semejante a lo descrito en el experimento anterior, ocurre en las alas de los aviones su diseo produce una fuerza de sustentacin que permite el vuelo de los aviones. La forma del ala de un avin, en su cara superior es curvada y en la inferior es plana, como se puedeobservar en la figura. Cuando el avin viaja, el aire que se mueve sobre la superficie superior del ala, recorre una mayor distancia que el que se mueve en la parte inferior, por lo que, desarrollar una mayor velocidad, para no retrasarse con respecto a la dems masa del aire. Este aumento de velocidad en la parte superior origina la disminucin de la presin en esa parte y, al ser mayor la presin en lacara inferior del ala, el avin recibe una fuerza que lo impulsa en forma ascendente, permitiendo que pueda sostenerse en el aire al aumentar su velocidad. A esta fuerza se le llama de ascenso que empuja el avin y lo mantiene volando. Analicemos otro ejemplo En el juego de bisbol, la mayora de las pelotas tiradas por los lanzadores describen trayectorias curvas, algunas hacia la derecha o ala izquierda, y otras hacia arriba o abajo. Para producir, por ejemplo, una curva hacia abajo, se le da a la pelota una rotacin en el mismo sentido del avance, tal como se indica a continuacin. En la parte superior donde el viento y la pelota se mueven en sentidos opuestos, el aire es retardado por el rozamiento, dando lugar a una regin de alta presin. En la regin inferior, lapelota se mueve para donde va el viento, ste mantiene alta su velocidad y forma una zona de baja presin la fuerza resultante, hacia abajo, har que la pelota caiga ms aprisa de lo normal. A hora nos ocuparemos del movimiento de los lquidos, especialmente del agua. Es importante poder determinar la cantidad de un lquido que fluye a travs de tuberas y, tambin, el cambio de presin en las mismas al...