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FISICA II
INGENIERIA DE CIVIL

KLEBER JANAMPA QUISPE

DINÁMICA DE FLUIDOS
La mecánica de fluidos es una parte esencial de muchas áreas de la tecnología y la ciencia actual, destacando
su papel en el diseño de toda clase de vehículos (aviones, barcos, coches, etc), estudios del flujo de aire
atmosférico, medicina y biología (flujo de sangre y otrosfluidos), ingeniería industrial, canales de irrigación,
etc.
La dinámica de fluidos como parte de la mecánica de fluidos, estudia los fluidos en movimiento ante la acción
de fuerzas aplicadas. Para ello parte de la hipótesis del medio continuo, por el que asume que el fluido es
continuo a lo largo de todo el volumen que ocupa. Esto permite considerar que todas las magnitudes del fluido
que queremosestudiar van a regirse siempre por funciones continuas. A simple vista el agua en un vaso se
nos presenta como una masa continua, sin discontinuidades. Esta es la visión macroscópica de la materia. No
obstante, se sabe que la materia no es continua ya está conformada por moléculas, átomos y por partículas
subatómicas, las cuales ocupan una porción reducida del espacio vacío y caracterizan laestructura granular de
la materia. Cuando esta hipótesis del medio continuo no es aplicable, es necesario recurrir a la mecánica
estadística en lugar de a la mecánica de fluidos.
En consecuencia, el estudio de la dinámica de fluidos es similar al estudio de la dinámica de sólidos sobre la
base de las Leyes de Newton, que estudia el movimiento bajo la acción de fuerzas aplicadas. Se aplican losmismos principios: Conservación de la masa, Conservación de la cantidad de movimiento y la Conservación
de la energía termodinámica.
De modo que, en lugar de estudiar el movimiento de cada partícula del fluido como una función del tiempo,
describiremos las propiedades del fluido en cada punto como una función del tiempo. De esta forma
estudiaremos lo que esta sucediendo en un punto delespacio en un instante determinado y no lo que está
ocurriendo a una partícula de flujo determinada.

P

V

Fig. 1 En dinámica de fluidos caracterizaremos el movimiento del fluido cada vez que pasa por el punto P
Aun cuando esta descripción del movimiento del fluido enfoca la atención de un punto del espacio más que en
una partícula, no podemos evitar seguir a las partículas mismas, cuandomenos, durante cortos intervalos de
tiempo (dt) , puesto que es a las partículas a las que se les aplican las leyes de la mecánica.

Caracterización del movimiento
Línea de corriente es el lugar geométrico de los puntos tangentes al vector velocidad de las partículas de
fluido en un instante t determinado. Una línea de corriente es una curva imaginaria que conecta una serie de
puntos en elespacio en un instante dado, de tal forma que todas las partículas que están sobre la curva en ese
instante tienen velocidades cuyos vectores son tangentes a la misma, como se indica en la figura 2. De aquí,
las líneas de corriente indican la dirección del movimiento de las partículas que se encuentran a lo largo de
ellas, en el instante dado.
V
V

V

Fig. 2 Líneas de corriente. En un puto, lavelocidad
es tangente a la línea de corriente

Fig. 3 Tubo de corriente. Porción de flujo
delimitado por líneas de corriente. A cada
sección del tubo le corresponde una velocidad

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La trayectorias de las partículas móviles del fluido es la curva que determinan en su movimiento. Pueden
coincidir o no con las líneas decorriente.
En el movimiento permanente, las líneas de corriente se conservan fijas con respecto al sistema de referencia.
Más aún, las líneas del corriente permanente coinciden con las trayectorias de las partículas móviles. En el
movimiento variable o no permanente, una partícula del fluido no permanecerá, en general, sobre la misma
línea de corriente; por lo tanto, las trayectorias de las...