Fundamentos de mecánica de fluidos

MECANICA DE FLUIDOS
INVESTIGACION
FISICA EXPERIMENTAL

ANDRES GARMENDIA F.
SAUL FIERRO P.
ALAN GARCIA A.
I N D E X

TEMA 1 (P.3)
CONCEPTO DE FLUIDO

TEMA 2 (P.4)
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

TEMA 3 (P.10)
PRESIÓN HIDROSTATICA

TEMA 4 (P.10)
PRESIÓN BAROMETRICA

TEMA 5 (P.12)
INTERPRETACIÓN Y ANÁLISIS DIMENSIONAL DE LA ECUACIONES DE CONTINUIDAD Y DE BERNOULLI

BIBLIOGRAFÍA(P.16)
TEMA 1

1.- CONCEPTO DE FLUIDO

Los tres estados comunes, o fases, de la materia son el sólido, el líquido y el gaseoso. Podemos distinguir esas tres fases como sigue. Un sólido mantiene una forma fija y un tamaño fijo; aun si una gran fuerza es aplicada a un sólido, éste no cambia fácilmente de forma o volumen. Un líquido no mantiene una forma fija (toma la forma del recipiente que locontiene), pero al igual que un sólido, no es fácilmente compresible y su volumen puede ser cambiado sólo por una fuerza muy grande. Un gas no tiene ni forma ni volumen fijos, sino que se expande hasta llenar su recipiente. Por ejemplo, cuando se bombea aire a un neumático de automóvil, el aire no se acumula en el fondo del neumático como lo haría un líquido, sino que se dispersa llenando todo elvolumen del neumático. Como los líquidos y gases no mantienen una forma fija, tienen la capacidad de fluir; por ello se les llama a veces fluidos.
Un fluido es cualquier cosa que pueda derramarse si no está en un recipiente (a menos que sea lo suficientemente grande como para mantenerse unido por la gravedad, al igual que una estrella). Si lo puedes revolver con una cuchara, o absorber con unapajita, entonces es un fluido. El agua es un fluido, y también lo es el aire. De hecho, todos los líquidos y gases son fluidos. Las moléculas de un sólido están unidas, pero en un fluido, las moléculas están libres y pueden pasar una junto a la otra. De manera que si tuvieras manos muy pequeñas, podrías empujar a la molécula de un fluido en una dirección y a otra en dirección opuesta, ambas semoverían en la dirección hacia donde las empujas. La mayoría del universo está hecho de fluido, incluyendo a la atmósfera de la Tierra, a los océanos, planetas como Júpiter, estrellas como el Sol, e inmensas nubes de gas y polvo espacial. Hasta las rocas pueden ser fluidos si están suficientemente calientes, eso es justamente lo que sucede en el profundo interior de la Tierra.
La mecánica de fluidoses la parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de los mecanismos o aplicaciones de la ingeniería que utilizan fluidos. La hipótesis fundamental en la que se basa la mecánica de fluidos es la hipótesis del medio continuo. En esta hipótesis se considera que el fluido es continuo a lo largo del espacio que ocupa, ignorando por tanto su estructuramolecular y la discontinuidades asociadas a esta. Con esta hipótesis se puede considerar que las propiedades del fluido (temperatura, densidad, etc.) son funciones continuas.

TEMA 2
2.- PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Propiedades primarias
* Densidad
La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia. Un material homogéneo, como el hielo o el hierro, tiene la mismadensidad en todas sus partes.
ρ=mV
En donde:
ρ= Densidad
m= Masa
V= Volumen

La densidad de algunos materiales varía de un punto a otro dentro del material; ejemplos de ello son la atmósfera terrestre (que es menos densa a mayor altura) y los océanos (que son más densos a mayores profundidades). Para estos materiales, la ecuación de arriba describe la densidad media. En general la densidad deun material depende de factores ambientales como la temperatura y la presión
Las unidades de densidad son:
Sistema Internacional | Sistema Inglés | Sistema CGS |
kg/m3 | slugs/pie3 | g/cm3 |

El peso específico relativo (p.e.r.) de un material es la relación entre su densidad y la del agua a 4.0 °C, 1000 kg/m3; es un número puro, sin unidades. Por ejemplo el p.e.r. del aluminio es 2.7....