Fis Mat

COLEGIO NACIONAL PEDRO CARBO MODULO DE FISICA
PROFESOR: LCDO. GALO ANDRADE CURSOS: SEGUNDO BACHILLERATO FIMA

2010 – 2011

COLEGIO NACIONAL PEDRO CARBO

MECÁNICA DE FLUIDOS Mecánica de fluidos, parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos esfundamental en campos tan diversos como la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales y la oceanografía. La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El término de hidrodinámica seaplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la compresibilidad. Entre las aplicaciones de la mecánicade fluidos están la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas. La hidráulica estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite. HIDROSTÁTICA La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan elestudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes. PRESIÓN En física y disciplinas afines la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en una unidad derivada que sedenomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.

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Profesor: Lcdo. Galo Andrade V.

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Definición La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. Cuando sobre una superficie plana de áreaA se aplica una fuerza normal F de manera uniforme y perpendicularmente a la superficie, la presión P viene dada por:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

Donde

es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende

medir la presión. LA PRESIÓN HIDROSTÁTICALos líquidos no reciben presiones únicamente del exterior. También el propio líquido pesa, y esa fuerza peso va siendo mayor a medida que la profundidad medida desde la superficie libre del líquido aumenta. Los líquidos y en general los fluidos ejercen fuerzas sobre los objetos que se sumergen en ellos. Las moléculas de un liquido se mueven al azar y en ellas se producen constates choques con lasparedes del recipiente que las contiene, entre ellas mismas, y obviamente sobre cualquier objeto que se sumerja en el mismo. La acción de las moléculas sobre los objetos sumergidos en el liquido da lugar a la aplicación de fuerzas de dirección perpendicular a la superficie sobre la que actúa y son de modulo constantes, a esto se le denomina presión hidrostática. Esta magnitud se define como lafuerza normal por unidad de superficie:

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Profesor: Lcdo. Galo Andrade V.

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La unidad de presión en el S.I. es el Pascal (Pa), definido como la presión uniforme que una fuerza de un newton ejerce sobre la superficie de un metro cuadrado, cuando ésta es plana y la fuerza es perpendicular a la misma. Considerando la presión como una fuerza aplicada por unidad...