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Concepto e importancia del estudio de la hidráulica y su división La hidráulica es la parte de la Física que estudia la mecánica de los fluidos, analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas par el mejor aprovechamiento de las aguas. La hidráulica se divide en dos partes: la hidrostática, encargada de lo relacionado con loslíquidos en reposo, y la hidrodinámica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. La hidráulica se fundamenta en las siguientes consideraciones: los líquidos son isótropos, es decir, manifiestan las mismas propiedades físicas en todas las direcciones; son incomprensibles y totalmente fluidos; circulan en régimen permanente toda vez que sus moléculas atraviesan una sección de tubería ala misma velocidad y de manera continua, porque las moléculas en íntimo contacto transmiten íntegramente de una a otra las presiones que reciben. Mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos a pequeña escala y la experimentación con ellos, es posible determinar las características de construcción y deben tener las presas, puertos, canales, tuberías y las máquinas hidráulicas, como el gatoy la prensa. En esta unidad nos dedicaremos al estudio de la hidrostática. La hidrostática tiene por objetivo estudias a los líquidos en reposo. Se fundamenta en leyes y principios como el de Arquímedes, Pascal o la paradoja hidrostática de Stevin; mismos que contribuyen a cuantificar las presiones ejercidas por los fluidos, y al estudio de sus características generales. Comúnmente los principiosde la hidrostática también se aplican a los gases. El término fluido se aplica a líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes. No obstante, conviene recordad que un gas es muy ligero y, por tanto, puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incomprensible. Los fluidos están constituidos por gran cantidad de minúsculas partículas de materia, éstas se deslizanunas sobre otras en los líquidos y en los gases se mueven sueltas. Esto explica por qué los líquidos y gases no tienen forma definida, adoptando la del recipiente que los contiene. Finalmente recordemos que un gas es expansible, por consiguiente su volumen no es constante; pues al pasarlo a un recipiente de mayor volumen inmediatamente ocupa todo el espacio libre. Un líquido, por su parte, no tieneforma definida, pero sí volumen definido.
Características de los líquidos.
Viscosidad Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas con oras, cuando un líquido fluye. Por tal motivo, la viscosidad se puede definir como una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.
Si en un recipiente perforado en el centro se hacen fluir por separado miel, leche, agua yalcohol, observamos que cada líquido fluye con rapidez distinta; mientras más viscoso es un líquido, más tiempo tarda en fluir En la industria la viscosidad se cuantifica en forma práctica, utilizando recipientes como una determinada capacidad, que tienen un orificio de un diámetro establecido convencionalmente. Al medir el tiempo que el líquido tarda en fluir se conoce su viscosidad, para ello se usantablas que relacionan el tiempo de escurrimiento con la viscosidad. La unidad de viscosidad en el Sistema Internacional es el poiseville definido como la viscosidad que tiene un fluido cuando su movimiento rectilíneo uniforme sobre una superficie plana es retardado por una fuerza de un newton por metro cuadrado de superficie de contacto con el fluido, cuya velocidad respecto a la superficie es unmetro por segundo. 1 poiseville= 1Ns = 1 kg m² ms
En el Sistema CGS la unidad de viscosidad es el poise, y equivale a la décima parte del poiseville. 1 poise = 1 dina s = 1 g cm² cms 1 poiseville = 10 poise En la industria se utiliza como unidad práctica de viscosidad el centipoise que equivale a la centésima parte del poise. 1 centipoise = 1 x 10² poise
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Cuadro 8.1 VALORES DE LA...
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