Hidrodinamica

La hidrodinámica es la parte de la física que estudia los líquidos en movimiento. Sus aplicaciones se observan en el diseño de canales, puertos, presas, cascos de los barcos, hélices, turbinas y ductos en general. Para facilitar el estudio de los líquidos en movimiento, generalmente se hacen las siguientes suposiciones: 1. Los líquidos son completamente incompresibles; 2. Se consideradespreciable la viscosidad; 3. Se supone que el flujo de los líquidos es estacionario o de régimen estable. El gasto de un líquido se define como la relación entre el volumen de líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir:
G=vt
El gasto también se calcula multiplicando la velocidad que lleva el líquido por el área de la sección transversal de la tubería:
G=VA.
El flujo de unlíquido se define como la cantidad de masa de líquido que fluye a través de una tubería en un segundo:
F=mt
La relación entre el flujo y el gasto se tiene con la expresión F=G ϱ donde ϱ es la densidad del líquido.
La ecuación de continuidad establece que la cantidad de líquido que pasa por un punto de una tubería, es la misma que pasa por cualquier punto de la misma: G1=G2, o bien A1V1=A2V2.Una aplicación del teorema de Bernoulli es la hecha por el físico italiano Evangelista Torricelli, quien encontró una ecuación que permite calcular la velocidad de salida del líquido a través de un orificio en un recipiente: y enuncio su teorema en los siguientes términos: “La velocidad con la que sale un líquido por el orificio de un recipiente, es igual a la que adquiriría un cuerpo que sedejara caer libremente desde la superficie libre del líquido hasta el nivel del orificio.
Para medir la velocidad de la corriente de un río se usa el llamado “Tubo Pitot”, cuya forma es la de una L. Para ello, el tubo se introduce en la corriente y según la altura que alcanza el agua, la velocidad se calcula con la expresión: .

Preguntas.
1. Explique que estudia la hidrodinámica y cuáles sonsus aplicaciones.
R= La hidrodinámica es la parte de la física que estudia los líquidos en movimiento. Sus aplicaciones se observan en el diseño de canales, puertos, presas, cascos de los barcos, hélices, turbinas y ductos en general.

2. Mencione las tres consideraciones que generalmente se hacen para facilitar el estudio de los líquidos en movimiento.
R= 1. Los líquidos son completamenteincompresibles; 2. Se considera despreciable la viscosidad; 3. Se supone que el flujo de los líquidos es estacionario o de régimen estable.

3. Defina el concepto de: 1. Gasto y 2. Flujo. Escriba la fórmula y sus unidades.
R= a) Gasto: Es la relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir.
G=vt
G= Gasto v=Volumen del líquidot=Tiempo
a) Flujo: Se define como la cantidad de masa del líquido que fluye a través de una tubería en un segundo.
F=mt
F=Flujo m=Masa del líquido t=Tiempo (segundo)

4. Explique el significado de la ecuación de continuidad.
R= La ecuación de continuidad establece que la cantidad de líquido que pasa por un punto de una tubería, es la misma que pasa por cualquier punto de la misma; estosupone que una ecuación de continuidad es una ecuación de conservación de la masa.

5. Explique qué pasa con la presión y la velocidad de un líquido que fluye a través de una tubería, cuando ésta disminuye su sección transversal.
R= La velocidad del líquido aumenta pero la presión disminuye.
6. Enuncie el teorema de Bernoulli.
R= “En un líquido ideal cuyo flujo es estacionario, la sumade las energías cinética, potencial y de presión que tiene el líquido en un punto es igual a la suma de estas energías en otro punto cualquiera”.

7. Escriba el concepto de energía cinética, potencial y de presión, para un líquido en movimiento.
R= La energía cinética depende de la masa del fluido y la velocidad con que se desplaza en una relación descrita como la mitad del producto...