CapIitulo 1 APUNTES DE H I Alumnos
Introducción
La meta de estos apuntes es brindar una introducción clara y concisa al tema de hidráulica general, estos deben servir para establecer una base y una prespectiva para nuestro estudio de hidráulica general.
1.1 Definiciones
Hidráulica. La hidráulica es la rama de la mecánica que trata de las leyes que rigen el comportamiento del agua y de otros líquidos en los estadosde reposo y movimiento.
La hidráulica se subdivide en:
- Hidrostática o estática de los fluidos.
- Hidrocinética o parte que estudia el movimiento puro de los fluidos.
- Hidrodinámica o estudio de las fuerzas involucradas en el movimiento de los fluidos.
Mecánica de los fluidos. Es la ciencia en la cual los principios fundamentales de la mecánica general se aplican en el estudiodel comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento.
Los principios en que se basa son:
1. Conservación de la materia y de la energía.
2. Las leyes del movimiento de Newton.
También se aplican algunas Leyes de la Termodinámica.
La omisión de algunas propiedades de los fluidos como la viscosidad, dio lugar al llamado "flujo ideal" que formó una rama de la mecánica delos fluidos llamada hidromecánica, ésta cuando se aplica al estudio del agua en estructuras que interesan directamente al ingeniero civil surge la hidromecánica técnica o hidráulica.
Tarea: Actividad para los alumnos: Trabajo de investigación de la ecuación de los gases perfectos
Fluido. ( 2 definiciones)
1. Es toda sustancia capaz de "fluir", cambiar fácilmente su forma y poseer falta decapacidad para resistir esfuerzos cortantes (no totalmente).
2. Es aquella sustancia que debida a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene.
1.2 Propiedades de los fluidos
Propiedades físicas de los fluidos.
a) Isotropía, es decir identidad de propiedades en todas direcciones.
b) Movilidad, es decir, carencia de forma propia.
c)Viscosidad, es una resistencia pequeña a la deformación.
d) Compresibilidad, que en los fluidos es muy pequeña.
Los fluidos pueden ser líquidos y gases, cuya diferencia primordial, es que los líquidos ocupan un lugar definido y los segundos tienden a expandirse hasta ocupar el recipiente que los contiene.
Peso especifico ( ). Es el peso de un volumen unitario de una substancia.agua = 1000 kg/m³ a 4 grados Centígrados al nivel del mar y a una latitud de 25 grados.
Para todos los fluidos el peso especifico varía con la temperatura y la presión, variación muy marcada en los gases.
Masa (m ). Es una medida cuantitativa de la cantidad de materia que posee un cuerpo y esta definido igualmente en todos los sistemas como:m=W/g
En donde g =valor de la atracción gravitatoria, g = 9,81 m/s².
Densidad absoluta (). Es la masa por unidad de volumen.
ρ=
En agua
= 101.97 kg-s²/m4 = 1000 kg/m3 = 1000 kg/m³
En agua salada normal
= 104.76 kg-s²/m4 = 101.97 Slug/ft3 = 1028 kg/m³
aire a 15 grados centígrados
= 0.125 kg-s²/m4 = 1.225 kg/m³
Volumen específico (Vs). Es el volumen ocupado por la unidad de masa.
Densidad relativa (Dr). Es la relación entre su densidad y la densidad de alguna sustancia estándar; es un númeroadimensional. La sustancia estándar que se considera es el agua.
1 lb masa = 0.4536 Kg
Ejemplo 1. Calcule el peso específico, la densidad absoluta y la densidad relativa, de 6 m³ de un aceite que pesa 5080 Kg.
Solución:
Ejemplo 2. La...
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