Fluidos
4) Fluidos
Estudiaremos algunas propiedades básicas de los sistemas asumidos continuos. Para lo cual primero los caracterizamos y a continuación definimos las CF necesarias para describirlos adecuadamente.
4.1) Características
i) No resisten la acción de las fuerzas tangenciales o de corte. Son fácilmente deformados por estas fuerzas.
ii) Adoptan la forma delrecipiente que los contiene. Poseen poca cohesión intermolecular.
iii) Son capaces de transmitir presiones. Las ondas de presión se propagan a través de ellos.
iv) Son relativamente compresibles.
v) Poseen viscosidad. La cual influye inversamente a su velocidad.
¿? Investigue las aplicaciones tecnológicas de la viscosidad.
4.2) Presión, p
Es la CFE que describe la intensidadde la fuerza normal actuando por unidad de área.
i) p media, pm
Es la fuerza normal F actuando sobre el área A.
[pic]
A
F
A
F
(
A
[pic] ,
ii) p puntual, p
Es la presión ejercida sobre área elemental. Se define a partir de la presión media,
[pic] ([pic]
[pic]= pascal = Pa
4.3) Presión en Fluidos
La presión es tratada de forma diferente dependiendo del fluido.
i) F Líquidos
En estos fluidos (e incluso en algunos modelos para la atmósfera)
la presión se establece por el peso de la columna de fluido.
atm
[pic]
h
(Q ([pic]
(: Densidad del fluido
ii) F Gaseosos
Para estos fluidos la presión se encuentra asociada a los choques de las partículas del gas contra las paredes del recipiente.
…
4.4) Principio de Pascal
Los fluidos transmiten presiones. Toda presión aplicada a un fluido es transmitida por el (mediante mecanismoONDA) en todas direcciones.
F
(p
A
(Q (
(p = F/A
Sea Q cualquier punto del fluido,
Si[pic] ((: p0 = (Q
Si [pic] ((: pf = (Q + ((
Aplicaciones: ( Prensa hidráulica.
( Frenos de presión.
( Tecnología de materiales piezoeléctricos.
( …
4.5) Principio de Arquímedes
Uncuerpo en el seno de un fluido experimenta una fuerza resultante de reacción del fluido (empuje) “E”, que por lo general trata de expulsarlo del fluido.
E (
[pic]
Aplicaciones: ( Navegación
( Caracterización de materiales
( Telecomunicaciones
( Industria química, vitivinícola…
(…
4.6) Fluido en movimientoLíneas de
Corriente
P (
Usaremos el formalismo de Euler.
i) Fluido ideal
( Estable vp = cte
( No viscoso: [pic]fricción
( Incompresibles: (V no ( 0
( ( líneas de corriente
ii) Leyes de conservación
Usando un tubo de corriente.
A2v2
y2
p2
A1 V de trabajo
v1
y1
p1
0
j) Conservación de la masa
[pic]
jj) Conservación de la energía
[pic]
[pic]
4.7) Viscosidad, (
Es la fricción interna de un fluido, es decir, es interpretada como asociada a la fuerza deoposición al movimiento relativo dentro del fluido. Esta cantidad nos permitirá entender por que el agua fluye más rápido que la miel, por ejemplo, o por que podemos mover un bote en el agua, o por que los lubricantes son capaces de adherirse a las superficies internas de un motor. La viscosidad depende fuertemente de la temperatura, de tal forma que es un problema importante para la ingeniera...
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