General i Dad Es

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GeneralidadesMAGNITUDES QUE CARACTERIZAN EL COMPORTAMIENTO DE FLUIDOSDensidad ()Es una magnitud fsica escalar que relaciona la masa de una sustancia con el volumen que esta ocupa. En la prctica, la medida de la masa y el volumen de cuerpos constituidos de una misma sustancia, demuestra que la masa es directamente proporcional a su volumen. Definido matemticamente como:

M: La masa de la sustancia en Kg.V: Volumen que ocupa la sustancia en m3.: Densidad de la sustancia en kg/m3.

Tabla de densidades relativas:

La presin hidrosttica, principio de Pascal, principio de Bernoulli, instrumento de medicin de presin.Presin (P)Para caracterizar la fuerza normal en una superficie se establece una magnitud escalar fsica denominada PRESION.

F: Fuerza normal a la superficie es Newton (N).A: en m2 y P en N/m2.La frmula es vlida mientras la distribucin de la fuerza normal sea uniforme, aunque tambin se aplica para cualquier otra distribucin. Pro otro lado, en reconocimiento a sus trabajos sobre los fluidos hecho por Pascal, la unidad de presin se expresa en pascal (Pa).1 pascal= 1Pa=1 N/m2Observacin:La presin en realidad viene a ser una magnitud tensorial ya que manifiesta en mltiples direcciones, tal como lo veremos cuando se examine la accin principalmente con lquidos y gases. Ahora, con ayuda de la frmula de la presin dada, podemos plantear que mientras un cuerpo ejerza una accin sobre un rea pequea mayor es la presin que ejerce y esto traera como consecuencia que el cuerpo pueda penetrar con ms facilidad en la superficie. Ejemplo de ello tenemos muchos en nuestra vida cotidiana: la aguja de una jeringa, un cuchillo bien filudo, el taco puntiagudo del zapato de una seorita, las tachuelas, etc La facilidad con que un cuerpo ingresa en otro depende del rea de la superficie. Como la punta de un clavo tiene un rea pequea, es fcil que ingrese en un madero o superficie cualquiera. Debido a la enorme presin que ejerce dicha punta. Los tractores tienen en sus llantas posteriores ms anchas para que as ejerzan menos presin sobre la tierra y de esta manera provoquen un mnimo hundimiento

Presin de los lquidos en reposo:Sabemos que los slidos al apoyarse sobre una superficie ejercen presin sobre ella. Los lquidos tambin presentan dicha propiedad de ejercer presin y ello lo podemos comprobar de muchas maneras. Consideremos lo siguiente: un recipiente que contiene lquido en reposo.

P: Densidad del lquido (Kg/m3).g:Aceleracin de la gravedad del lugar que se encuentra el lquido (m/s2). h: Profundidad se mide desde la superficie libre del lquido (m) .P: Presin hidrosttica del lquido (Pa).

Caudal:El gasto o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinmica. Se define como el volumen de lquido que fluye por unidad de tiempo . Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresin matemtica:

Donde: (Gasto o caudal) (Es el incremento de volumen) (Es el incremento de tiempo)Esta frmula nos permite saber la cantidad de lquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardar en pasar cierta cantidad de lquido.

La otra ecuacin que cumplen los fluidos no compresibles es la ecuacin de continuidad, que establece que el caudal es constante a lo largo de todo el circuito hidrulico:Donde:A (Es el rea de la seccin del conducto por donde circula el fluido y v su velocidad media.)

Principio de Bernoulli:Constituye una de las leyes ms importantes en el estudio de la dinmica de los fluidos, se basa esencialmente en la conservacin de la energa mecnica.El principio de Bernoulli es una consecuencia de la conservacin de la energa en los lquidos en movimiento. Establece que en un lquido incompresible y no viscoso, la suma de la presin hidrosttica, la energa cintica por unidad de volumen y la energa potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresin matemtica es:

Donde:P (Es la presin hidrosttica.)(La densidad.)g(La aceleracin de la gravedad.) h(La altura del punto.) v(La velocidad del fluido en ese punto.)

Consideremos un tubo de corriente estrecho, como el de la figura, por el que circula un fluido ideal en rgimen estacionario:

Algunos instumentos de Medicin:BAROMETROEs un aparato que sirve para medir la presin atmosfrica. Los mejores barmetros se constituye de mercurio, porque la columna de este lquido es relativamente pequea y desprende poco vapores.

MANOMETROSon aparatos destinados a medir las presiones (manomtricas) de los fluidos, sean estos lquidos o gases.Manmetro de tubos en UUtilizan un lquido de alta densidad, a travs del desnivel que experimenta debido a la diferencia de presiones que se puede medir la presin de los fluidos . Estos manmetros pueden ser cerrados o abiertos.