1. 1. UNIDAD 3 MECANICA DE FLUIDOS PALACIOS VILLEDA KEVIN OSCAR ALEXIS ZABALETA VIJIL GABINO OSMAR IBAEZ TIOL
2. 2. HIDROSTATICA La hidrosttica es la rama de la mecnica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posicin.
3. 3. DEFINICION DE FLUJO Movimiento de las cosas lquidas o fluidas. Movimiento de un fluido por un lugar
4. 4. CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS Estabilidad Turbulencia Viscosidad Densidad Volumen Peso Gravedad Especifica Tensin superficial Capilaridad Fluidos newtonianos
5. 5. AHDESION Y COHESION Es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares. cohesin es la fuerza de atraccin entre partculas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesin es la interaccin entre las superficies de distintos cuerpos.
6. 6. TENSION SUPERFICIAL Las fuerzas cohesivas entre las molculas de un lquido, son las responsables del fenmeno conocido como tensin superficial. Las molculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se cohesionan mas fuertemente, con aquellas asociadas directamente en la superficie. Esto forma una pelcula de superficie, que hace mas difcil mover un objeto a travs de la superficie, que cuando est completamente sumergido.
7. 7. CAPILARIDAD La capilaridad es una propiedad de los lquidos que depende de su tensin superficial (la cual, a su vez, depende de la cohesin o fuerza intermolecular del lquido), que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar. Cuando un lquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesin intermolecular entre sus molculas es menor que la adhesin del lquido con el material del tubo; es decir, es un lquido que moja. El lquido sigue subiendo hasta que la tensin superficial es equilibrada por el peso del lquido que llena el tubo. ste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energa para vencer la gravedad.
8. 8. DENSIDAD Y PESO ESPESIFICO La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra . En el sistema internacional se mide en kilogramos / metro cbico. El peso especfico de un fluido se calcula como su peso sobre una unidad de volumen (o su densidad por g) . En el sistema internacional se mide en Newton / metro cbico.
9. 9. DENSIDAD Densidad est relacionada con el grado de acumulacin de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, ms denso que otro ms disperso), pero tambin lo est con el peso. As, un cuerpo pequeo que es mucho ms pesado que otro ms grande es tambin mucho ms denso.
10. 10. DENSIDAD RELATIVA es la relacin entre la densidad de la sustancia y la densidad de la sustancia de referencia (el agua se toma como referencia). Es una cantidad sin dimensiones, por el cociente. Cuando decimos que un cuerpo tiene una densidad de 5, lo que significa que tiene una densidad cinco veces la del agua (para slidos y lquidos).
11. 11. Peso especifico Es el vnculo existente entre el peso de una cierta sustancia y el volumen correspondiente. Puede expresarse en newtons sobre metro cbico (en el Sistema Internacional) o en kilopondios sobre metro cbico (en el Sistema Tcnico).
12. 12. Presin y sus unidades Se denomina presin a la magnitud que relaciona la fuerza aplicada a una superficie y el rea de la misma (solo aplicada a fluidos). La presin se mide con manmetros o barmetros, segn el caso. Sistema internacional de unidades: Gigapascal (GPa), 109 Pa Megapascal (MPa), 106 Pa Kilopascal (kPa), 103 Pa Pascal (Pa), unidad derivada de presin del SI, equivalente a un newton por metro cuadrado ortogonal a la fuerza.
13. 13. Presin hidrosttica Se describe como presin al acto y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coaccin que se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud fsica que permite expresar el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie. La presin hidrosttica, por lo tanto, da cuenta de la presin o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar. Se trata de la presin que experimenta un elemento por el slo hecho de estar sumergido en un lquido.
14. 14. Presin atmosfrica Es la fuerza que ejerce el aire atmosfrico sobre la superficie terrestre. Y esto se debe al peso del aire sobre un cierto punto de la superficie terrestre por lo tanto, es lgico suponer que cuanto ms alto est el punto, tanto menor ser la presin, ya que tambin es menor la cantidad de aire que hay por encima.
15. 15. Presin manomtrica diferencia entre la presin absoluta o real y la presin atmosfrica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presin es superior a la presin atmosfrica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presin de vaco.
16. 16. Presin absoluta Es un trmino que refiere a la accin y efecto de comprimir o apretar. Puede tratarse de la opresin que se aplica sobre algo, de la coaccin que se ejerce sobre una persona o de la magnitud fsica medida en pascales que indica la fuerza ejercida por un cuerpo sobre una unidad de superficie. Se conoce como presin absoluta a la presin real que se ejerce sobre un punto dado. El concepto est vinculado a la presin atmosfrica y la presin manomtrica.
17. 17. Principio de pascal el principio de Pascal es una ley enunciada por el fsico y matemtico francs Blaise Pascal (1623-1662). El principio de Pascal afirma que la presin aplicada sobre un fluido no compresible contenido en un recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y a todas partes del recipiente. Este tipo de fenmeno se puede apreciar, por ejemplo en la prensa hidrulica la cual funciona aplicando este principio.
18. 18. Principio de Arqumedes El principio de Arqumedes afirma que todo cuerpo slido sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desalojado. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, ste flotar y estar sumergido slo parcialmente.
19. 19. Fluido gasto Flujo y gasto Flujo Es la cantidad de masa de un liquido que fluye a travs de una tubera en un segundo. El flujo se define como; F=M/T F=V/T F=G El gasto en fsica es la cantidad de volumen o de agua que pasa por un tubo o conducto a travs de un tiempo determinado. El gasto se representa de la sig. manera; g=v/t o g=VA Las unidades de medida de esto son; m3 / seg
20. 20. Ecuacin de continuidad Es un caso particular del principio de conservacin de la masa. Se basa en que el caudal (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda la conduccin. Dado que el caudal es el producto de la superficie de una seccin del conducto por la velocidad con que fluye el fluido, tendremos que en dos puntos de una misma tubera se debe cumplir que: Que es la ecuacin de continuidad y donde: S es la superficie de las secciones transversales de los puntos 1 y 2 del conducto. v es la velocidad del flujo en los puntos 1 y 2 de la tubera. Se puede concluir que puesto que el caudal debe mantenerse constante a lo largo de todo el conducto, cuando la seccin disminuye, la velocidad del flujo aumenta en la misma proporcin y viceversa.
21. 21. Ecuacin de Bernoulli La ecuacin de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente: begin{displaymath} P+frac{1}{2}rho v^{2}+rho gh=constante end{displaymath} En la ecuacin de Bernoulli intervienen los parmetros siguientes: P: Es la presin esttica a la que est sometido el fluido, debida a las molculas que lo rodean p: Densidad del fluido. V: Velocidad de flujo del fluido. g: Valor de la aceleracin de la gravedad ($9.81 m.s^{-2}$ en la superficie de la Tierra). h: Altura sobre un nivel de referencia.
22. 22. Principio de Torricelli El teorema de Torricelli es una aplicacin del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un lquido contenido en un recipiente, a travs de un pequeo orificio, bajo la accin de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un lquido por un orificio. "La velocidad de un lquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendra un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vaco desde el nivel del lquido hasta el centro de gravedad del orificio": Donde: es la velocidad terica del lquido a la salida del orificio es la velocidad de aproximacin. es la distancia desde la superficie del lquido al centro del orificio. es la aceleracin de la gravedad Para velocidades de aproximacin bajas, la mayora de los casos, la expresin anterior se transforma en:
23. 23. Tubo de Pitot Es un instrumento elemental para la medicin de velocidades de flujo de gases o Manmetros de tubo de Pitot para profesionales de aire en canales.
24. 24. Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una prdida de presin al pasar por l un fluido. En esencia, consta de una tubera corta recta, o garganta, entre dos tramos cnicos. La presin vara en la proximidad de la seccin estrecha; as, al colocar un manmetro o instrumento registrador en la garganta se mide la cada de presin y hace posible calcular el caudal instantneo.