Propiedades De Los Fluidos

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE LA ZONA METROPOLITANA DE GUADALAJARA.
GOBIERNO DEL ESTADO DE JALISCO.

NOTAS PARA EL CURSO DE HIDRÁULICA

Ing. Rigoberto Lizárraga
UNIDAD UNO.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS Y SUS CARACTERÍSTICAS.
1.- ANTECEDENTES.
LA FÍSICA (del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, "naturaleza") es la ciencia natural que estudia laspropiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo y el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.
LA MECÁNICA (Griego Μηχανική y de latín mechanìca o arte de construir una máquina) es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y suevolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.
La mecánica es una ciencia perteneciente a la física, ya que los fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con las matemáticas. Sin embargo, también puede relacionarse con la ingeniería, en un modo menos riguroso. Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecánica es la base para la mayoría de las cienciasde la ingeniería clásica, no tiene un carácter tan empírico como éstas y, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece más a la matemática.
La física, en su búsqueda de describir la verdad última de la naturaleza, tiene varias bifurcaciones, las cuales podrían agruparse en cinco teorías principales:
LA MECÁNICA CLÁSICA, que describe el movimiento macroscópico;
ELELECTROMAGNETISMO, que describe los fenómenos electromagnéticos como la luz;
LA RELATIVIDAD, formulada por Einstein, que describe el espacio-tiempo y la interacción gravitatoria;
LA TERMODINÁMICA, que describe los fenómenos moleculares y de intercambio de calor; y, finalmente,
LA MECÁNICA CUÁNTICA, que describe el comportamiento del mundo atómico.

LA MECÁNICA CLÁSICA está formada por áreas de estudioque van desde la mecánica del sólido rígido y otros sistemas mecánicos con un número finito de grados de libertad, a sistemas como la mecánica de medios continuos (sistemas con infinitos grados de libertad). Existen dos formulaciones diferentes, que difieren en el grado de formalización para los sistemas con un número finito de grados de libertad:
* Mecánica newtoniana. Dio origen a las demásdisciplinas y se divide en varias de ellas: la cinemática, estudio del movimiento en sí, sin atender a las causas que lo originan; la estática, que estudia el equilibrio entre fuerzas y la dinámica que es el estudio del movimiento atendiendo a sus orígenes, las fuerzas.
* Mecánica analítica, una formulación matemática muy potente de la mecánica newtoniana basada en el principio de Hamilton,que emplea el formalismo de variedades diferenciables, en concreto el espacio de configuración y el espacio físico.
Aplicados al espacio euclídeo tridimensional y a sistemas de referencia inerciales, las tres formulaciones son básicamente equivalentes.
Los supuestos básicos que caracterizan a la mecánica clásica son:
* Predictibilidad teóricamente infinita, matemáticamente si en un determinadoinstante se conociera (con precisión infinita) las posiciones y velocidades de un sistema finito de N partículas teóricamente pueden ser conocidas las posiciones y velocidades futuras, ya que en principio existen las funciones vectoriales que proporcionan las posiciones de las partículas en cualquier instante de tiempo. Estas funciones se obtienen de unas ecuaciones generales denominadasecuaciones de movimiento que se manifiestan de forma diferencial relacionando magnitudes y sus derivadas. Las funciones se obtienen por integración, una vez conocida la naturaleza física del problema y las condiciones iniciales.
Existen otras áreas de la mecánica que cubren diversos campos aunque no tienen carácter global. No forman un núcleo fuerte para considerarse como disciplina:
* Mecánica de...