ensayo de colega

El módulo de elasticidad volumétrica se refiere a situaciones donde el volumen de un material sufre un cambio a causa de un esfuerzo externo. A diferencia de los módulos de Young y de elasticidad transversal, que solamente se aplican con los sólidos, el módulo de elasticidad volumétrica es aplicable tanto con sólidos y líquidos como con gases.
 
Consideremos la siguiente membrana esférica quecontiene un gas a un volumen . La presión que se encuentra dentro de la membrana es, en primera instancia, la misma que se encuentra por fuera de la membrana. Supongamos que esta última presión aumenta de tal manera que se ejerce una presión sobre toda la superficie de la membrana y causa que ésta se compacte ligeramente. La presión que causó el cambio de volumen, se manifiesta como unafuerza  que actúa perpendicularmente en todos los puntos sobre la superficie esférica de la membrana. La reducción de su volumen es de .



Podemos decir que el esfuerzo volumétrico equivale al incremento de la fuerza que actúa por área unitaria. Es decir:
 

 
Adicionalmente, la deformación volumétrica se manifiesta como la razón del cambio del volumen, entre el volumenoriginal:
 

 
El módulo de elasticidad volumétrica sería entonces:
 

 
Debido a que es concebible que la fuerza que se aplique sea positiva y el cambio en el volumen sea negativo, es necesario incluir el signo negativo en la expresión anterior para asegurar que la constante , sea positiva.
 
Recordemos que  es el cambio de presión , por lo tanto, la expresión anterior se convierte en: 








La cavitación o aspiraciones en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando elagua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que locomponen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión eimplosionan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.
El proceso físico de lacavitación es casi exactamente igual que el que ocurre durante la ebullición. La mayor diferencia entre ambos consiste en cómo se efectúa el cambio de fase.
La ebullición eleva la presión de vapor del líquido por encima de la presión ambiente local para producir el cambio a fase gaseosa, mientras que la cavitación es causada por una caída de la presión local por debajo de la presión de vaporque causa unasucción.
Para que la cavitación se produzca, las «burbujas» necesitan una superficie donde nuclearse. Esta superficie puede ser la pared de un contenedor o depósito, impurezas del líquido o cualquier otra irregularidad, pero normalmete ha de tenerse en cuenta la temperatura del fluido que, en gran medida va a ser la posible causa de la cavitación.
El factor determinante en la cavitación esla temperatura del líquido. Al variar la temperatura del líquido varía también la presión de vapor de forma importante, haciendo más fácil o difícil que para una presión local ambiente dada la presión de vapor caiga a un valor que provoque cavitación.
La cavitación es, en la mayoría de los casos, un suceso indeseable. En dispositivos comohélices y bombas, la cavitación puede causar mucho ruido, daño enlos componentes y una pérdida de rendimiento.
Este fenómeno es muy estudiado en ingeniería naval durante el diseño de todo tipo de barcosdebido a que acorta la vida útil de algunas partes tales como las hélices y los timones.
En el caso de los submarinos este efecto es todavía más estudiado, evitado e indeseado, puesto que imposibilita a estos navíos de guerra mantener sus características...