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MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
LOS FLUIDOS Y SUS PROPIEDADES
CAPITULO 1.LOS FLUIDOS Y SUS PROPIEDADES.INTRODUCCION
Sabemos que toda la materia, sea sólida, líquida o gaseosa, está formada por billones de
moléculas separadas por espacios vacios. Pero en una escala de tamaño que es muy grande
cuando se compara con las distancias moleculares, la materia para ser continua y noestructurada. Porello, en vez de pensar en todas las moléculas individuales de un fluido
real, es conveniente reemplazar el fluido real con lo que se llama un modelo físico. Este
modelo no tiene ni moléculas ni estructura, es “un continuo” al cual le atribuimos ciertas
propiedades promedio que son representativas del comportamiento estadístico de las
incontables moléculas de un fluido real.
1.1.- Que es unfluido?.Todos los días de nuestras vidas los compartimos con los tres estados de la materia: solida,
líquida y gaseosa. Aunque son diferentes en muchos aspectos, los líquidos y los gases tiene
características en común que los hacen diferentes a los sólidos: y esta es que, estos son
“fluidos” –tan simple como eso- y carecen de la habilidad que tienen de los sólidos de
ofrecer una resistenciapermanente a una fuerza deformante. Así es, los fluidos fluyen bajo
la acción de dichas fuerzas y se deforman continuamente mientras la fuerza esta aplicada a
los mismos. Un fluido es incapaz de retener cualquier forma no-soportada, este fluye bajo
la acción de su propio peso y toma la forma de cualquier recipiente o cuerpo sólido con el
cual este entra en contacto.
Así pues, una de lascaracterísticas fundamentales que diferencian a un fluido, es que este
puede ser deformado bajo la acción de fuerzas que se ejerzan sobre el. La deformación en
los fluidos es causada por fuerzas de corte, como por ejemplo las Fuerzas F de la Fig 1.1,
que actúan tangencialmente a las superficies a las cuales estas se aplican, y que son las que
causan que el material que originalmente ocupaba el espacioABCD se deforme a la
AB’C’D. Esto nos lleva a dar la siguiente definición:
Un fluido es una substancia que se deforma continuamente bajo la acción de
fuerzas de corte, por muy pequeñas que estas sean,
Conversivamente, se sigue que:

Francisco Pablo Garcia Gutierrez

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MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
LOS FLUIDOS Y SUS PROPIEDADES
Si un fluido está en reposo, no pueden existir fuerzasde corte que actúen, y
por lo tanto, todas las fuerzas en el fluido deben ser perpendiculares a los
planos sobre los que estas actúan.
B

B’

φ

C

C’

F
x

E

y
F

A

D

Figura 1.1.- Deformación causada por una fuerza de corte.1.2.- Esfuerzos de corte en un fluido en movimiento.Aunque no deben existir fuerzas en un fluido en reposo; esfuerzos de corte se generan
cuandoel fluido está en movimiento si las partículas del fluido se mueven relativas la una a
la otra, de manera que tienen velocidades diferentes, y causan que la forma original del
fluido se distorsione. Si, por otra parte, la velocidad del fluido es la misma en todos los
puntos, no se producirán esfuerzos de corte, debido a que las partículas de fluido están en
reposo relativo las unas con lasotras.
Generalmente, el punto de interés está en el flujo que escurre a lo largo de un contorno
sólido. El fluido en contacto con el contorno se adhiere al mismo y tendrá la misma
velocidad de dicho contorno. Si tomamos en consideración capas sucesivas paralelas al
contorno sólido, la velocidad del fluido variará de capa a capa al incrementar “y”.

y

y

u + du
u
Velocidad, u

Fig 1.2.-Variación de la velocidad con la distancia a un contorno sólido
Si ABCD representa un elemento de un fluido de espesor “s” en sentido perpendicular al
diagrama, entonces la fuerza “F” actuará sobre un área A, igual al producto de BC x s. La
fuerza por unidad de área F/A es el esfuerzo de corte, y este se denota por la letra “τ”, y la
deformación, medida por el ángulo “φ” (deformación por...