Presentacin de PowerPoint

Mecnica de los Fluidos (Hidromecnica)

Realizado por: Cristian Castro MachadoGloria Sofa Vela Castillo

Grupo:10-8

Profesor: Oscar Ramrezrea: Fsica

Institucin Educativa Concejo de Medelln2015

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IntroduccinEste trabajo pretende orientar la explicacin de temas anteriormente vistos; partiendo de las aclaraciones propuestas en clases y poder as lograr un profundo conocimiento sobre los distintos temas vistos de forma que sea fcil y concisa la informacin.

Se busca orientar de la forma mas practica todos los fenmenos fsicos, en este caso relacionados con la hidromecnica. Esperamos sea de valiosa ayuda este material informativo para todos.

HidromecnicaLa Hidromecnica es la rama de la mecnica que estudia a los fluidos.

Comportamientos PropiedadesAplicaciones

La hidromecnica se divide en tres ramas principales:

Hidrosttica: Estudia el equilibrio esttico de los lquidos.Hidrodinmica: Estudia el movimiento dinmico de los lquidos. Neumtica: Estudia los principios de las dos ramas anteriores a los gases, adems de examinar otras caractersticas propias de ellos.

Fluido: liquido o gas que puede fluir a travs de algn medio para ser almacenado o desplazado.

La hidromecnica se divide en tres ramas principales:

Hidrosttica: Hidrodinmica

Neumtica

Caractersticas de los FluidosForma: Los fluidos carecen de forma, por lo tanto se acomodan siempre a la forma del recipiente que los contenga, presentan forma esfrica cuando no hay aceleracin gravitacional presente.

Volumen: Los lquidos tienen volumen determinado, mientras que los gases carecen de volumen determinado (ocupan completamente el recipiente que los contiene, con cualquier capacidad) .

Elasticidad: Los gases poseen gran elasticidad.

Compresibilidad: Los lquidos son incompresibles, ya que ofrecen una gran resistencia a toda disminucin de su volumen; mientras que los gases son muy compresibles, por que ejercen poca resistencia.

Viscosidad: Grado de resistencia que ejerce el liquido al desplazarse. Todo liquido posee algn grado de viscosidad, la cual depende de la temperatura a la que se encuentre; sin embargo en un Fluido Ideal es despreciable esta viscosidad.

Cohesin: Fuerza de atraccin intermolecular. En los lquidos hay muy poca cohesin, esto les brinda gran movilidad pudiendo desplazarse unas entre otras; mientras que en los gases es casi nula, haciendo que la molculas estn independientes unas de otras.

Presin atmosfricaPresin: Es la fuerza de empuje que la atmosfera ejerce sobre la superficie terrestre.Presin=fuerza/rea

La presin atmosfrica es una enorme masa gaseosa de aire, que envuelve a nuestro planeta. Su peso genera una presin que se manifiesta en todo lugar de la superficie terrestre. Su valor no es fijo, ya que varia con latitud sobre la corteza y otros factores ambientales, por lo cual se considera como patrn de medida, la presin atmosfrica al NIVEL DEL MAR , con una temperatura de 0, la cual se le llama como 1 atmsfera

Barmetro de TorricelliEl barmetro es el instrumento de medida de la presin atmosfrica. Su modelo mas sencillo fue inventado por Evangelista Torricelli en 1964.Consiste en un tubo de vidrio de 1 metro de largo con uno de sus extremos cerrados llenos de mercurio y dispuesto en un recipiente en forma vertical .El mercurio baja por el tuco debido a su peso hasta una altura determinada. Esta altura es proporcional al valor de la presin atmosfrica externa ya que el peso de mercurio es contrarrestado por la fuerza que ejerce el peso de la atmosfera. A mayor presin mas alta es la columna y viceversa.La presin atmosfrica al nivel del mar maraca una altura de 760 mm (llamados: mm.Hg) 1 Atmosfera=760 mm.Hg

HidrostticaPresin hidrosttica: Es la presin que ejercen las partculas de un liquido esttico sobre un cuerpo que est sumergido en el mismo.Esta presin depende de la altura del liquido sobre el recipiente que lo contiene, de su densidad y de la aceleracin gravitacional.Esta dado por la formula: P=dghP=presind=densidad del liquidog= aceleracin gravitacionalh=altura del liquido

Presin hidrosttica totalEs la presin real que se ejerce en el interior de un liquido, y consiste en sumar la presin hidrosttica interna junto con la externa que se ejerce encima del mismo liquido.Ptotal=Pliquido+PexternaSi el recipiente que contiene al fluido esta destapado , la presin externa sobre el liquido es la presin atmosfrica.

Principio fundamental de la hidrostticaLa diferencia de presin entre dos puntos de un liquido en equilibrio es proporcional a la densidad del liquido y al desnivel de altura entre los dos puntos. Esta dado por la formula: P1-P2=dg(h1-h2)

h1=altura del punto 1p1=presin en el punto 1h2=altura del punto 2p2=presin en el punto 2d=densidad del liquidog=aceleracin gravitacional

Paradoja hidrosttica: La fuerza ejercida por un liquido sobre el fondo del recipiente que lo contiene, solo depende del rea del mismo y de la altura del liquido; siendo independiente de la forma del recipiente y por lo tanto , del peso del liquido contenido.

Equilibrio en un tubo con forma de U: Cuando dos lquidos no miscibles se encuentran encerrados en un tubo en forma de U y se encuentran en equilibrio, las alturas de sus superficies libres con relacin a la superficie de separacin son inversamente proporcionales a sus densidades. Su formula es h1/h2=d2/d1

h1=altura del liquido 1d1=densidad del liquido 1h2=altura del liquido 2d2=densidad del liquido 2

Vasos comunicantes : Son un conjunto de tubos conectados a un deposito de liquido comn, con sus extremos abiertos a la presin atmosfrica externa.Cuando se llena del liquido ser el mismo para todas las secciones , as fuesen de formas o tamaos diferentes Esto se debe a que el equilibrio esttico del liquido solo se logra si todos los puntos del mismo que estn expuestos a la presin atmosfrica, se ubican a una misma altura(horizontal) para tener todos la misma presin respecto a la externa.

Principios de la hidrostticaPrincipio de Pascal: En un liquido encerrado , la variacin de presin en un punto se transmite ntegramente a todos los otros puntos del liquido y a las paredes del recipiente que lo contiene.

Principio de Arqumedes: Todo cuerpo en contacto con un lquido en equilibrio experimenta una fuerza vertical llamada empuje, dirigida de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del liquido desplazado, o sea:

Empuje=Peso del liquido desplazado

Prensa hidrulica: es un dispositivo mecnico que aprovecha el principio de Pascal para obtener una ventaja mecnica al realizar un trabajo .Consiste en un recipiente cerrado lleno de un liquido , el cual tiene dos orificios provistos de cilindros con mbolos, que ajustan perfectamente y se pueden deslizar en el interior:

Cuando una fuerza empuja un embolo, la presin de este se transmite por toda la masa dl liquido hasta el otro mbolo , el cual es obligado a subir. La presin dentro del liquido es constante, sin embargo, si varia el rea de contacto de los mbolos se obtendr diferentes fuerzas de aplicacin .Si A1 y A2 son las reas de los mbolos 1 y 2 , en forma respectiva , y F1 y F2 las fuerzas que se aplican en los mismos , entonces surge la relacin que determina la Ventaja Mecnica de la prensa:

VM=A1/A2=F1/F2

Peso aparenteTodos lo cuerpos en contacto con un liquido estn siempre sometidos a la accin de dos fuerzas con direcciones opuestas : el Peso del cuerpo (W) que esta dirigido hacia abajo, y la fuerza de Empuje(E) que el liquido ejerce sobre el cuerpo hacia arriba. Esta ltima acta como si fuera una fuerza Normal.El peso aparente de un cuerpo cuando se encuentra sumergido en un liquido, es la fuerza resultante dirigida hacia abajo que proviene de la diferencia entre el Peso y el Empuje , o sea:Peso Aparente=Peso Real EmpujeNota: Este principio es aplicable a todos los fluidos , es decir, tambin incluye los gases.

Hidrodinmica

Ecuacin de Continuidad: en una tubera se presentan dos secciones de distintos tamaos , la velocidad del liquido en movimiento ser mayor en la seccin de menor rea , y viceversa.A1V1=A2V2

Teorema de Bernoulli: en todo movimiento de los fluidos, donde la velocidad es mayor, la presin es menor y viceversa.

Principios de la NeumticaLa mayora de los principios de la hidrosttica se pueden aplicar al caso de los gases ya que estos tambin son considerados fluidos. La densidad de los gases no es homognea o uniforme ya que los gases son muy compresibles , y en un desnivel de altura la densidad de la parte superior del gas no es exactamente la misma a la parte inferior . De esto proviene la frmula del principio fundamental de la hidrostatica:P1-P2=dg(h1-h2)

Principio de Arqumedes para GasesTodo cuerpo en el interior de un gas experimenta una fuerza vertical hacia arriba o empuje igual al peso del volumen del gas desalojado.

Baroscopio: campana extractora de aire que crea un vaco en su interior. Contiene una balanza en la cual objetos que pesan igual al aire libre pero de volmenes distintos, tienen densidades diferentes.

Cambios de EstadoEl estado de las sustancias es la forma en que ellas se presentan en la naturaleza o en un momento determinado .Las molculas de los materiales se pueden encontrar en:Estado slido: Las molculas estn muy unidas entre si, por lo cual tienen forma y volumen definido.

Estado liquido: Las molculas se encuentran mas separadas que en los solidos, esto hace que no tenga forma definida y se adapte al recipiente, aunque mantienen volumen definido.

Estado Gaseoso: Las molculas se encuentran totalmente dispersas e independientes unas de otras por esto carecen de forma y volumen definidos.

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