Hidrodinamica

3. HIDRODINÁMICA

3.1 INTRODUCCIÓN:

GENERALIDADES.

Como definición tenemos que la hidrodinámica, parte de la mecánica que estudia el movimiento de los líquidos.
Aplicando las leyes de los flujos volumétricos de los fluidos en tuberías ya que por fortuna se puede analizar muchas situaciones importantes usando el modelo idealizado sencillo y principios que ya se conocen, como pueden serlas leyes de Newton y la conservación de la energía.

Como historia diríamos que hay muchos procesos físicos que ocurren en la tierra que se describen por la dinámica de los fluidos, fenómenos como circulación atmosférica que determina el comportamiento climático a corto plazo así como otros flujos como la magneto hidrodinámica, la turbulencia entre otros.

Sin embargo, para estudios másamplios, la simulación numérica de modelos matemáticos ó de las ecuaciones hidrodinámicas completas es esencial. Lo sorprendente es que muchos de los flujos arriba mencionados ocurren en el cosmos en escalas verdaderamente grandes, convirtiendo a nuestro Universo en un inimaginable laboratorio hidrodinámico.

Ya que la humanidad a vivido siempre con fluidos, y nos preguntaríamos ¿Cómo y cuando seempezaron a usarlos? Eso solo puede adivinarse, la teoría de los fluidos.

Pues la historia de la hidrodinámica no es sólo una secuencia de nombres, fechas, hechos y las anécdotas que los conectan. Es más bien una explicación e interpretación de éstos a partir de hipótesis fundamentadas y basadas en patrones globales del comportamiento; ya que en nuestro caso es la tarea de los profesionales delcampo, los historiadores de la ciencia. No es casual que los cambios y avances importantes que modificaron cualitativamente el conocimiento de la dinámica de los fluidos se llevaran a cabo en forma paralela a los cambios sociales.

Aunque a nosotros nos preguntemos acerca de la flotación de los cuerpos como podríamos decir ¿por qué flotan los barcos que están hechos de acero? Ya que para esto hemosencontrado una respuesta; eso quiere decir que suponiendo que un metro cúbico de agua pesa una tonelada, para hacer flotar (se tendría que reducir su peso a cero.

A un barco de 2000 toneladas es preciso que 2000 m3 de agua
Es decir que el volumen del barco, debajo de su línea de flotación de un cubo de 20 m por lado ya que si es mas largo que ancho no contiene por que estar tan sumergido yesta de menor calado ya que estos son criterios de estabilidad desarrollados por Arquímedes pues estos son algunos de los aspectos que determinan la forma mas adecuada como para el caso del barco la parte que se sumerge.

Si nos pusiéramos a hablar de otro importante personaje den la historia de Leonardo diríamos que en sus estudios de Leonardo versaron sobre el vuelo, la generación y propagaciónde ondas, el movimiento de remolinos (vórtices) y el papel de éstos en los flujos complicados e irregulares que llamamos turbulentos. Estos estudios de carácter cualitativo o puramente descriptivo influyeron en forma directa e indirecta en el desarrollo de la hidráulica y la hidrodinámica, entendidas éstas como la parte práctica y teórica de la mecánica de fluidos, respectivamente.

Lapercepción visual de Leonardo fue la herramienta clave de su obra científica, la cual se aprecia en sus detalles de sus penetrantes ilustraciones, y gracias a ella estableció una pauta en la búsqueda del conocimiento.

Otro personaje fue Galileo el se sumergió a la dinámica de los fluidos ya que fue profunda, aunque indirecta, al participar en la fundamentación de la mecánica, de la física y de laciencia misma. La astronomía fue la motivación de su trabajo y la pasión de su vida.

Después de Galileo le continuo Torricelli y el se enfocaba a diversos problemas en forma teórica y experimental. En el área de fluidos destacan sus estudios sobre el flujo de chorros que salen por el orificio de un recipiente, su descubrimiento del principio del barómetro de mercurio y su uso en el estudio de la...