COMO SE DA LA MECÁNICA DE LOS FLUIDOS

MECÁNICA DE LOS FLUIDOS

La base de toda la mecánica clásica, son las leyes Newton  porque son los principios que rigen el movimiento en general, es decir, el cambio de estado de reposo a movimiento o viceversa, los efectos de la fuerza sobre un objeto y la interacción entre 2 o más cuerpos. Además fueron estos tres principios los que revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.

La primera ley o principio de inercia estipula que todo cuerpo permanece en su estado inicial de reposo o movimiento rectilíneo uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa neta no nula. Un ejemplo de esto es cuando se va en un auto y éste frena bruscamente; lo trae como consecuencia que los cuerpos en el coche tiendan a irse hacia adelante. 

La segunda ley establece que la aceleración de un objeto es inversamente proporcional a su masa y directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él. Un ejemplo claro de la veracidad de esta ley es la aceleración que adquiere un cuerpo en caída libre.

 La tercera ley o principio de acción y reacción postula que si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, éste ejerce sobre el A una fuerza igual en módulo y dirección pero de sentido contrario. Esta ley aplica  cuando se realiza un salto, ya que se empuja a la tierra hacia abajo y ésta regresa el empuje con la misma intensidad pero hacia arriba.

Son estas 3 leyes la base para el estudio de la mecánica de fluidos y como ésta estudia el comportamiento de los mismos es necesario definirlo. Un fluido es aquel que tiene la capacidad de fluir, debido a que sus moléculas tienen poca fuerza de atracción entre ellas y las partículas que lo constituyen tienen mayor movilidad que lo sólidos. Los fluidos se caracterizan por no tener forma fija si no que adoptan la forma del recipiente que los contienen, además  son sustancias que se deforman continuamente cuando se les aplica una fuerza tangencial por muy pequeña que ésta sea. A pesar de que los fluidos se clasifican en líquidos y gases existen diferencias entre estos; por ejemplo los gases se comprimen fácilmente mientras que los líquidos son casi incompresibles, además un líquido tiene un tamaño definido, pero un gas se expande para llenar cualquier recipiente cerrado que lo contenga.

Los líquidos gozan de ciertas características que los gases no poseen, entre ellas está la viscosidad que mide  la resistencia interna de un fluido a desplazarse o moverse, y esto se debe a la fuerza de cohesión entre las moléculas. Además cuando la viscosidad mantiene su constancia en el tiempo, al fluido se lo denomina  newtoniano, y su opuesto es un fluido no newtoniano el cual presenta una viscosidad cuyo valor es inconstante, ya que depende de la temperatura y de otros factores. El agua es un fluido newtoniano, mientras que la salsa de tomate es un fluido no newtoniano.

Otra de las características de los fluidos es la tensión superficial, esta es una propiedad de las partículas de la superficie que es capaz de resistir la penetración de los objetos hasta un cierto margen, haciendo que la superficie del líquido se comporte como  una  fina  membrana  elástica,  la capilaridad es de igual manera una característica de los líquidos que consiste en el ascenso o descenso de un líquido dentro de un tubo de diámetro pequeño llamado capilar.

La cohesión es también una característica de los líquidos que se define como la fuerza de atracción que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia;  por tanto es la que permite que dos gotas de agua puedan unirse para formar una gota mayor. Por otro lado la adherencia es la atracción que manifiestan las moléculas de dos sustancias diferentes, por lo general entre un líquido y sólido. Generalmente las sustancias líquidas se adhieren a las sustancias sólidas, tal como el agua se adhiere al vidrio, el aceite a la ropa, o la tinta al papel.

...