Dinamica

Principios físicos de separación de partículas de fluidos. Dinámica de partículas, velocidad terminal y sedimentación.



Los fluidos
La clasificación de fluidos mencionada depende fundamentalmente del estado y no del material en si. De esta forma lo que define al fluido es su comportamiento y no su composición. Entre las propiedades que diferencian el estado de la materia, la que permiteuna mejor clasificaron sobre el punto de vista mecánico es la que dice la relación con la forma en que reacciona el material cuando se le aplica una fuerza.
Los fluidos reaccionan de una manera característica a las fuerzas. Si se compara lo que ocurre a un sólido y a un fluido cuando son sometidos a un esfuerzo de corte o tangencial se tienen reacciones características que se pueden verificarexperimentalmente y que permiten diferenciarlos.
Con base al comportamiento que desarrollan los fluidos se definen de la siguiente manera: "Fluido es una sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando está sometido a un esfuerzo de corte o tangencial". De esta definición se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Losfluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permiten caracterizar y cuantificar su comportamiento así como distinguirlos de otros. Algunas de estas propiedades son exclusivas de los fluidos y otras son típicas de todas las sustancias. Características como la viscosidad, tensión superficial y presión de vapor solo se pueden definir en los líquidos y gasas. Sin embargo la masaespecífica, el peso específico y la densidad son atributos de cualquier materia.
SISTEMA DE UNIDADES
En ingeniería es necesario cuantificar los fenómenos que ocurren y para ello se requiere expresar las cantidades en unidades convencionales. Los sistemas de unidades utilizados están basados en ciertas dimensiones básicas, o primarias, apartar de las cuales es posible definir cualquier otrautilizando para ello leyes físicas, dimensionalmente homogéneas que las relacionan. Las dimensiones básicas más usadas son: longitud, tiempo, masa y temperatura. La forma en que se seleccionan las dimensiones básicas apartar de las se pueden definir las restantes, y las unidades que se les asignan, da origen a diferentes sistemas de unidades. Desde 1971 se ha intentado universalizar el uso del denominadoSistema Internacional de Unidades, SI el cual corresponde a la extensión y el mejoramiento del tradicional sistema MKS.

Dinámica de Partículas

El propósito de la dinámica es predecir el comportamiento futuro de un sistema, en particular de una partícula cuando son conocidas las fuerzas y las restricciones que actúan sobre ella y se conoce el presente. Este conocimiento se da en la formallamada “condición inicial”. Para una partícula este se expresa en suponer conocidas la posición y velocidad inicial de ella, r(0) yv(0). Como veremos este propósito es logrado mediante la llamada Mecánica Clásica. Para estudiar el movimiento de un cuerpo puede escogerse algún sistema de referencia arbitrario y entonces el estudio es relativo a ese sistema de referencia.

En los primeros estudiosde la mecánica clásica, Galileo Galilei (1564-1642), hizo un gran avance en la comprensión del movimiento.

Antes de Galileo la mayoría de los filósofos pensaba que se necesitaba una ‘influencia externa’ para mantener a un cuerpo en movimiento. Creían que un cuerpo se encontraba en su estado natural cuando estaba en reposo, y que para que el cuerpo se moviera en línea recta con velocidadconstante, tenía que moverlo continuamente algún agente externo, de otra manera naturalmente se detendría.

A la influencia externa que hace que un cuerpo este detenido o en movimiento se le llama una fuerza

Fuerza

En la vida cotidiana se considera fuerza a una sensación común asociada con la dificultad para mover o levantar un cuerpo. En Física se identifica una fuerza por el efecto que...