Mecanica De Fluidos
Páginas: 5 (1148 palabras)
Publicado: 20 de mayo de 2012
MECÁNICA DE FLUIDOS
La materia se clasifica como uno de tres estados: sólido, líquido o gaseoso.
Sólido
Tiene un volumen y forma definidos.
Líquido
Tiene un volumen definido, mas no una forma definida.
Gas
No tiene ni volumen ni forma definidos.
Fluido
Conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas por fuerzas cohesivas débiles y por fuerzasejercidas por las paredes de un recipiente. Tanto líquidos como gases son fluidos.
Principio de Bernoulli
Nos permite determinar relaciones entre la presión, la densidad y la velocidad en cada punto en un fluido.
PRESIÓN
El estudio de la mecánica de fluidos comprende la densidad de una sustancia, definida como su masa por unidad de volumen. Estos valores varían un poco con la temperatura,puesto que el volumen de una sustancia depende de la temperatura.
Los fluidos no soportan los esfuerzos de corte, por lo que el único esfuerzo que puede existir sobre un objeto sumergido en un fluido es uno que tiende a comprimir el objeto. La fuerza ejercida por el fluido sobre el objeto siempre es perpendicular a las superficies de éste.
La presión en un punto específico en un fluido puedemedirse con el dispositivo ilustrado en la figura.
Se compone de un cilindro evacuado que encierra un gran émbolo conectado a un resorte. Conforme el dispositivo se sumerge en un fluido, éste presiona hacia abajo la parte superior del émbolo y comprime el resorte hasta que la fuerza hacia adentro del fluido se equilibra con la fuerza hacia fuera del resorte.
Densidades de algunas sustanciascomunes
Sustancia
(kg/m3)a
Sustancia
(kg/m3)a
Hielo
0.917 x 103
Agua
1.00 x 103
Aluminio
2.70 x 103
Agua de mar
1.03 x 103
Hierro
7.86 x 103
Alcohol etílico
0.806 x 103
Cobre
8.92 x 103
Benceno
0.879 x 103
Plata
10.5 x 103
Mercurio
13.6 x 103
Plomo
11.3 x 103Aire
1.29
Oro
19.3 x 103
Oxígeno
1.43
Platino
21.4 x 103
Hidrógeno
8.99 x 10--2
Glicerina
1.26 x 103
Helio
1.79 x 10--1
Si F es la magnitud de la fuerza normal sobre el émbolo y A es el área de la superficie del émbolo, entonces la presión, P, del fluido al nivel al que el dispositivo se ha sumergido se define como la razónentre la fuerza y el área:
P =
VARIACIÓN DE LA PRESIÓN CON LA PROFUNDIDAD
Su fórmula se representa como PA - P0A = ghA ó P = P0 + gh
Donde la presión atmosférica suele ser considerada igual a P0 = 1.00atm " 1.01 x 105 Pa. En otras palabras,
La presión absoluta Pa una profundidad h debajo de la superficie de un líquido abierto a la atmósfera es mayor que la presión atmosférica en unacantidad gh.
La variación de la presión con la profundidad en un fluido. La fuerza neta sobre el volumen de agua dentro de la región mas obscura debe ser cero.
Ley de Pascal
Un cambio en la presión aplicada a un líquido encerrado se transmite sin disminuir a cada punto del líquido y a las paredes del recipiente.
Una aplicación importante de esta ley es la prensa hidráulica.
MEDIDADE LA PRESIÓN
Manómetro
Dispositivo sencillo para medir la presión es de tubo abierto ilustrado en la figura.
El extremo de un tubo en forma de U que contiene un líquido se abre a la atmósfera y el otro extremo se conecta a un sistema de presión desconocida, P.
La presión P es conocida como Presión Absoluta, en tanto que la diferencia P = P0 recibe el nombre de Presión Manométrica.Barómetro
Otro instrumento utilizado para medir presión, inventado por Evangelista Torricelli.
Un largo tubo cerrado en un extremo se llena con mercurio y después se invierte dentro de una cuba de mercurio. El extremo cerrado del tubo está casi al vacío, por lo que su presión puede considerarse como cero.
FUERZAS DE FLOTACIÓN Y EL PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES
Principio de Arquímides...
La materia se clasifica como uno de tres estados: sólido, líquido o gaseoso.
Sólido
Tiene un volumen y forma definidos.
Líquido
Tiene un volumen definido, mas no una forma definida.
Gas
No tiene ni volumen ni forma definidos.
Fluido
Conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas por fuerzas cohesivas débiles y por fuerzasejercidas por las paredes de un recipiente. Tanto líquidos como gases son fluidos.
Principio de Bernoulli
Nos permite determinar relaciones entre la presión, la densidad y la velocidad en cada punto en un fluido.
PRESIÓN
El estudio de la mecánica de fluidos comprende la densidad de una sustancia, definida como su masa por unidad de volumen. Estos valores varían un poco con la temperatura,puesto que el volumen de una sustancia depende de la temperatura.
Los fluidos no soportan los esfuerzos de corte, por lo que el único esfuerzo que puede existir sobre un objeto sumergido en un fluido es uno que tiende a comprimir el objeto. La fuerza ejercida por el fluido sobre el objeto siempre es perpendicular a las superficies de éste.
La presión en un punto específico en un fluido puedemedirse con el dispositivo ilustrado en la figura.
Se compone de un cilindro evacuado que encierra un gran émbolo conectado a un resorte. Conforme el dispositivo se sumerge en un fluido, éste presiona hacia abajo la parte superior del émbolo y comprime el resorte hasta que la fuerza hacia adentro del fluido se equilibra con la fuerza hacia fuera del resorte.
Densidades de algunas sustanciascomunes
Sustancia
(kg/m3)a
Sustancia
(kg/m3)a
Hielo
0.917 x 103
Agua
1.00 x 103
Aluminio
2.70 x 103
Agua de mar
1.03 x 103
Hierro
7.86 x 103
Alcohol etílico
0.806 x 103
Cobre
8.92 x 103
Benceno
0.879 x 103
Plata
10.5 x 103
Mercurio
13.6 x 103
Plomo
11.3 x 103Aire
1.29
Oro
19.3 x 103
Oxígeno
1.43
Platino
21.4 x 103
Hidrógeno
8.99 x 10--2
Glicerina
1.26 x 103
Helio
1.79 x 10--1
Si F es la magnitud de la fuerza normal sobre el émbolo y A es el área de la superficie del émbolo, entonces la presión, P, del fluido al nivel al que el dispositivo se ha sumergido se define como la razónentre la fuerza y el área:
P =
VARIACIÓN DE LA PRESIÓN CON LA PROFUNDIDAD
Su fórmula se representa como PA - P0A = ghA ó P = P0 + gh
Donde la presión atmosférica suele ser considerada igual a P0 = 1.00atm " 1.01 x 105 Pa. En otras palabras,
La presión absoluta Pa una profundidad h debajo de la superficie de un líquido abierto a la atmósfera es mayor que la presión atmosférica en unacantidad gh.
La variación de la presión con la profundidad en un fluido. La fuerza neta sobre el volumen de agua dentro de la región mas obscura debe ser cero.
Ley de Pascal
Un cambio en la presión aplicada a un líquido encerrado se transmite sin disminuir a cada punto del líquido y a las paredes del recipiente.
Una aplicación importante de esta ley es la prensa hidráulica.
MEDIDADE LA PRESIÓN
Manómetro
Dispositivo sencillo para medir la presión es de tubo abierto ilustrado en la figura.
El extremo de un tubo en forma de U que contiene un líquido se abre a la atmósfera y el otro extremo se conecta a un sistema de presión desconocida, P.
La presión P es conocida como Presión Absoluta, en tanto que la diferencia P = P0 recibe el nombre de Presión Manométrica.Barómetro
Otro instrumento utilizado para medir presión, inventado por Evangelista Torricelli.
Un largo tubo cerrado en un extremo se llena con mercurio y después se invierte dentro de una cuba de mercurio. El extremo cerrado del tubo está casi al vacío, por lo que su presión puede considerarse como cero.
FUERZAS DE FLOTACIÓN Y EL PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES
Principio de Arquímides...
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