Solidos Y Fluidos

1.1 HIDROSTATICA
1.2.1 FLUIDOS, CONCEPTOS, PROPIEDADES.
La Mecánica de los fluidos es la ciencia de la mecánica de los líquidos y de los gases, y está basada en los mismos principios fundamentales que la Mecánica de los sólidos. En esta ciencia se combinan los principios fundamentales con los datos experimentales, siendo utilizados éstos para confirmar la teoría o para dar informacióncomplementaria al análisis matemático. El resultado final es un cuerpo unificado de principios básicos de Mecánica de fluidos que se puede aplicar a la solución de problemas de flujo de fluidos de importancia en la Ingeniería.
Características 
• La posición relativa de sus moléculas puede cambiar continuamente. 
• Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos sonmucho menos compresibles que los gases. 
• Tienen viscosidad, aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos. 

Propiedades:
Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.

Propiedades primarias:
Presión
DensidadTemperatura
Energía interna
Entalpía
Entropía
Calores específicos
Coeficiente de viscosidad

Propiedades secundarias:
Viscosidad
Conductividad térmica
Tensión superficial
Presión de vapor
presión atmosférica

1.1.1 ECUACION DE EQUILIBRIO
El equilibrio hidrostático se produce en un fluido en el que las fuerzas del gradiente vertical de presión y la gravedad están en equilibrio.En un fluido hidrostático no hay aceleración vertical neta.
Matemáticamente, el equilibrio hidrostático se expresa comúnmente de la siguiente manera:

donde P es la presión del fluido, z la coordenada vertical,  la densidad del fluido y g la aceleración de la gravedad. El equilibrio hidrostático explica por qué la atmósfera terrestre no se colapsa sobre una fina capa en la superficie porefecto de la gravedad o cómo los neumáticos de un coche o bicicleta pueden soportar el peso del vehículo gracias a la presión del gas en el interior.

1.1.2 PRINCIPIO DE PASCAL
La presión ejercida sobre la superficie de un líquido contenido en un recipiente cerrado se transmite a todos los puntos del mismo con la misma  intensidad.

El principio de Pascal se aplica en la hidrostáticapara reducir las fuerzas que deben aplicarse en determinados casos. Un ejemplo del Principio de Pascal puede verse en la prensa hidráulica.

1.1.3 PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje de abajo hacia arriba de igual magnitud que el peso del líquido que desaloja.

Del principio de Arquímedes se deduce la condición de flotabilidad. Si el peso dellíquido desalojado (es decir el empuje) es menor que el peso, entonces el cuerpo no flota y se hunde. Si en cambio desaloja la suficiente cantidad de líquido para igualar su peso el cuerpo flota. Si el empuje fuese mayor al peso del cuerpo entonces parte del cuerpo queda fuera de la superficie y parte del cuerpo queda sumergido (tanto como para producir un empuje igual al peso del cuerpo).1.2 HIDRODINÁMICA
1.2.1 MOVIMIENTO PERMANENTE DEL LÍQUIDO PERFECTO.
El movimiento de un fluido real es muy complejo. Para simplificar su descripción consideraremos el comportamiento de un fluido ideal cuyas características son las siguientes:

1.-Fluido no viscoso. Se desprecia la fricción interna entre las distintas partes del fluido

2.-Flujo estacionario. La velocidad del fluido en un puntoes constante con el tiempo

3.-Fluido incompresible. La densidad del fluido permanece constante con el tiempo

4.-Flujo irrotacional. No presenta torbellinos, es decir, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto.

1.2.2 ECUACION DE LA CONTINUIDAD

Consideremos una porción de fluido en color amarillo en la figura, el instante inicial t y en el instante t+Dt.

En un...