Hidraulica

RESEÑA HISTORICA

En la teoría del conocimiento se define como MECANICA a las disciplinas que estudian los movimientos de los objetos bajo estos tres conceptos, esto es, bajo el ESPACIO en que se encuentran, su MASA y el TIEMPO. Es así como nacen las diferentes leyes de la MECANICA en general.

Existen, por citar algunos, por ejemplo:

LA MECANICA RELATIVISTA, según la cual el espacio, lamasa y el tiempo están relacionadas entre sí; y que por ejemplo, la masa puede modificar al espacio y el tiempo. ( Estudio de la astrofísica).

LA MECANICA CUANTICA, que estudia la constitución de la materia y que supone constituida por pequeñísimos elementos que tienen sus propias leyes de comportamiento.

LA MECANICA CLASICA, según la cual el espacio es de tres dimensiones (Euclidiano)invariante en el tiempo. Aquí la masa no influye para nada en el espacio y el tiempo.

La mecánica clásica tuvo dificultad dificultad para estudiar los fenómenos o características en el interior de un cuerpo global, sobre todo en el movimiento de los cuerpos líquidos.

Por ello hubo necesidad de definir dentro de la Mecánica Clásica el concepto de MEDIO CONTINUO según el cual los cuerpos(SOLIDOS, LIQUIDOS Y GASEOSOS) se consideran formados por pequeñísimos elementos contiguos, unidos entre sí, donde no existen espacios entre ellos, y que por lo mismo hay continuidad en las propiedades. Se considero además que en un medio continuo puede haber deformación bajo esfuerzos externos.

La rama de la MECANICA CLASICA que estudia el movimiento de estos medios continuos se llama MECANICA DELMEDIO CONTINUO.

Pero, ¿por donde anda la HIDRAULICA?.

El Ingeniero Civil trabaja en una de las áreas siguientes:

a) TEORIA DE LAS ESTRUCTURAS
b) MECANICA DE SUELOS
c) HIDRAULICA

Estas tres áreas tienen su base justamente en la M. M. C. ya que los cuerpos que estudia cada área se concibe como un MEDIO CONTINUO (CONCRETO, SUELOS, AGUA).


Pero no se pasa directamente dela M. M. C. A ESTRUCTURAS, SUELOS e HIDRAULICA, sino que hay que pasar a través de otras tres denominadas:
LEYES DE LA M. M. C., que son ELASTICIDAD, PLASTICIDAD e HIDRODINAMICA.

Las leyes de estas tres ciencias, que se basan en las de la M. M. C. aún son complicadas para resolver problemas prácticos, (reales); entonces se agregaran ciertas simplificaciones para resolverlos. Así:

DE LAELASTICIDAD + SIMPLIFICACIONES = RESISTENCIA DE MATERIALES
DE LA HIDRODINAMICA + SIMPLIFICACIONES = HIDRAULICA
DE LA PLASTICIDAD + SIMPLIFICACIONES = RIOLOGIA

Cuando se habla de simplificaciones se refiere a que por ejemplo: en HIDRODINAMICA, se trabajan VENAS LIQUIDAS, mientras que en HIDRAULICA son tubos y canales de los cuales las simplificaciones permiten obtener fórmulas sencillas pararesolverlos.

En el caso de RESISTENCIA DE MATERIALES, las BARRAS Y COLUMNAS son los medios continuos con que trata la PLASTICIDAD con desarrollos complicados. En resistencia de materiales los manuales recomiendan también fórmulas sencillas para su solución.

Pero, ¿quién contribuyó al desarrollo de la HIDRAULICA?

Haciendo un poco de historia:

El primero que tuvo que entrarle a losproblemas del agua fue ARQUIMIDES, como lo testifican sus leyes, y de hecho él propuso las primeras leyes de la HIDRODINAMICA. Estas continuadas por ESTEVIN, GALILEO, NEWTON, LEONARDO EULER. Este último las presento en forma más clara y por ello se le ha llamado el “Padre de la Hidrodinámica”, describiendo matemáticamente las leyes de la HIDROSTATICA y de los fluidos en movimiento.

Las leyes deEuler (OILER), originaron controversias pues para los ingenieros de este tiempo, estas leyes no solucionan nada.

En ese tiempo se preguntaban, porque no se cumplían las ecuaciones de EULER al aplicarlas a un tubo conduciendo agua, o porque tampoco se podía producir el desplazamiento de un cuerpo en un medio viscoso. Entonces las ecuaciones de EULER, fueron estudiadas por otros científicos...