fluidos

“Un sistema para resolver problemas de
Hidrostática e Hidrodinámica”
Guillermo Becerra Córdova
Universidad Autónoma Chapingo
Dpto. de Preparatoria Agrícola
Área de Física
gllrmbecerra@yahoo.com
Temática general: Educación media superior (bachillerato).
Eje transversal: Innovación y calidad educativa.
Tipo de ponencia: Reporte de investigación

Resumen
En los cursos de Física, donde se incluya eltema de fluidos, la Hidrostática y la
Hidrodinámica son parte esencial para explicar su comportamiento. Dentro de la
Hidrostática se contemplan los principios de Pascal y de Arquímedes y dentro de la
Hidrodinámica la Ecuación de Continuidad y la de Bernoullí explican movimiento de los
fluidos. Estos temas son de carácter teórico-práctico. La solución de problemas es esencial
dentro de lasactividades contempladas en la parte teórica. Los problemas consisten en
proporcionar ciertos datos para obtener los valores de las variables, por medio de las
ecuaciones que describen el comportamiento de un fluido. El número de datos y de
incógnitas, depende del tema que se trate. En este trabajo se presenta un sistema que
resuelve problemas de Hidrostática e Hidrodinámica. Para cada tema, el sistemadesplegará
un conjunto de variables las cuales el usuario podrá escoger las que vayan a utilizarse como
datos y las que vayan a considerarse como incógnitas. Después de introducir los valores de
los datos del problema correspondiente, el sistema calculará los valores de las incógnitas.
En cada caso, el sistema indicará el número mínimo de datos que debe introducir el usuario
para que pueda serresuelto un problema. El objetivo del proyecto es que el usuario pueda
comparar los resultados obtenidos al resolver un problema de Hidrostática o
Hidrodinámica, con los resultados calculados por el sistema.
Palabras clave: Hidrostática, Hidrodinámica, Pascal, Arquímedes, Bernoulli.

INTRODUCCION:
Llamamos fluido a toda aquella sustancia que no ofrezca resistencia a cambiar de forma.
Las partículasque forman los fluidos pueden cambiar de posición fácilmente y esto es lo
que les da la propiedad que tienen los fluidos. Por esta misma razón un fluido adopta la
forma de cualquier superficie sólida con la que se ponga en contacto. Los fluidos pueden
ser clasificados en líquidos y gases. Los líquidos poseen un volumen definido; los gases
ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. Loslíquidos son incompresibles, es
decir, permanece constante su volumen. Los gases, por el contrario, pueden ser reducidos a
volúmenes menores o mayores, es decir, son compresibles. Sin embargo, en la naturaleza
no existen líquidos perfectos ya que no son del todo incompresibles. Para fines prácticos es
compresibilidad se desprecia ya que no introduce un error grande en problemas
relacionados con loslíquidos (Beltrán y Braun, 1975: 105).
1.

MARCO TEÓRICO

1.1

Principio de Arquímedes

Un cuerpo al estar sumergido en un líquido experimenta una aparente pérdida de peso. Es
decir, un objeto sumergido en un líquido puede ser levantado mucho más fácilmente que
cuando está fuera de él. Esto se debe a que cuando el objeto está sumergido, el líquido
ejerce una fuerza hacia arriba. Esta fuerza debidaal fluido se llama Empuje.
Si el peso del objeto es mayor que el empuje, el objeto se hundirá. Si el peso es igual al
empuje, el objeto permanecerá en el mismo nivel. Si el peso es menor que el empuje, el
objeto flotará. La relación entre el Empuje y el peso del líquido desplazado fue descubierta
por el filósofo griego Arquímedes y establece que (Hewitt, 1995: 299):

“El empuje es igual al pesodel fluido desplazado por el cuerpo que se encuentra inmerso
en él”
Este principio es válido para líquidos y para gases, que son los que constituyen los fluidos.
El peso de un fluido depende, entre otros factores, de su densidad. La densidad es el
cociente de la masa de un cuerpo entre el volumen que ocupa. La densidad es un parámetro
que indica si un cuerpo puede flotar en un determinado...