Temas Selectos

2.4 MEDIO CONTINUO.
2.5 PRESIÓN, DENSIDAD, VOLUMEN ESPECÍFICO, PESO ESPECÍFICO Y GRAVEDAD ESPECÍFICA.

Introducción.
En el presente trabajo se abordaran temas relacionados con el estudio de la física del medio continuo el cual se dividen en:
compresibles (gases) e incompresibles (la mayoría de los líquidos).
Así como de las propiedades de los fluidos como son:
Presión, densidad,volumen específico y la gravedad específica.

1. MEDIO CONTINÚO.
La mecánica del medio continuo es una rama de la mecánica que estudia la cinemática y el comportamiento mecánico de materiales modelados como un continuo. La mecánica del medio continuo propone un modelo unificado para sólidos y fluidos.
El concepto de medio continuo asume que la sustancia del cuerpo está distribuida a lo largo yque llena completamente el espacio que ocupa.
La mecánica del medio continuo es el estudio matemático del comportamiento de los materiales así como de los principios gobernantes. Los constituyentes principales del material son tratados como continuos en vez de la naturaleza de los elementos que constituyen un material.
El término medio continuo se usa tanto para designar un modelo matemático,como cualquier porción de material cuyo comportamiento se puede describir adecuadamente por ese modelo.
Existen dos grupos de medios continuos:
1. Mecánica de sólidos deformables
a) Elasticidad
b) Plasticidad
2. Mecánica de fluidos
a) Fluidos compresibles
b) Fluidos incompresibles
1.1 Definición de Medio continúo
Se entiende por Medio Continuo al conjunto de partículas que forman parte deun cuerpo, ya sea sólido o fluido, que se estudia desde un punto de vista macroscópico, es decir, sin considerar la naturaleza de la estructura del cuerpo a nivel microscópico (nivel atómico o molecular). En consecuencia, se modela el cuerpo sin discontinuidades entre las partículas, por lo tanto la descripción matemática de este medio y de sus propiedades se puede realizar mediante funcionescontinuas.
Aunque la mecánica de medios continuos es un modelo que permite investigar las propiedades de sólidos deformables y fluidos con gran precisión, se debe considerar que a escalas muy pequeñas la materia está hecha de átomos. Y esa naturaleza atómica de la materia da lugar a cierto tipo de microestructura heterogénea que viola alguno de los principios de la mecánica de medios continuos.Sin embargo, la mecánica de medios continuos es una aproximación válida en la mayoría de situaciones macroscópicas en las que la microestructura asociada a la naturaleza atómica de la materia puede ser ignorada (en los fluidos, el número de Knudsen se usa para determinar hasta qué punto la hipótesis de continuidad del medio es adecuada).
En el modelo planteado por la mecánica de medios continuos,las magnitudes físicas como la energía o la cantidad de movimiento pueden ser manejadas en el límite infinitesimal. Por esa razón, en mecánica de medios continuos toman la forma de ecuaciones diferenciales. Los tipos básicos de ecuaciones usadas en mecánica de medios continuos son:
1. Ecuaciones constitutivas (o teoría constitutiva) que caracterizan las propiedades del material que trata demodelarse como medio continuo.
a) Coeficientes materiales
2. Leyes de conservación que son leyes física fundamentales como:
a) Conservación de masa
b) Conservación de energía.
c) Conservación de cantidad de movimiento lineal y angular
d) Principio de entropía
1.2 Hipótesis del medio continúo
La hipótesis del medio continuo es la hipótesis fundamental de la mecánica de fluidos y en general detoda la mecánica de medios continuos. En esta hipótesis se considera que el fluido es continuo a lo largo del espacio que ocupa, ignorando por tanto su estructura molecular y las discontinuidades asociadas a esta. Con esta hipótesis se puede considerar que las propiedades del fluido (densidad, temperatura, etc.) son funciones continuas.
La forma de determinar la validez de esta hipótesis consiste...