¿Qué Quieres Preguntar?

Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido.

El gasto o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad de tiempo Δt. Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresión matemática:

G=ΔV/Δt

Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.

Dentro de la Hidrodinamica también se encuentran los llamados flujos incomprensibles y sin rozamiento que cumplen el teorema de Bernoulli el cual afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente. Las líneas de corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de fluido. Hay que tener en cuenta que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye.

5. APLICACIONES Y RAMAS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS

La mecánica de fluidos se ha dividido en diferentes ramas que cubren diferentes aspectos de la ingeniería, la física, las matemáticas, etc. Están destinadas a solucionar problemas de la vida cotidiana así como para desarrollar nueva tecnología y descubrir nuevos campos de la ciencia es aquí donde nuestro grupo relaciona la física con la tecnología y la importancia de los artefactos que se han creado gracias a esta rama de la física.

AERODINÁMICA

Rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Algunos ejemplos del ámbito de la aerodinámica son el movimiento de un avión a través del aire, las fuerzas que el viento ejerce sobre una estructura o el funcionamiento de un molino de viento.

SUPERSÓNICA

La supersónica, una rama importante de la aerodinámica, se ocupa de los fenómenos que tienen lugar cuando la velocidad de un sólido supera la velocidad del sonido generalmente en el aire que es el medio por el que se desplaza; muchas veces escuchamos de los aviones supersónicos que superan la velocidad del sonido, es decir mayor de 1.225 km/h

ONDAS DE CHOQUE

En la mecánica de fluidos, una onda de choque es una onda de presión abrupta producida por un objeto que viaja más rápido que la velocidad del sonido . Una de sus características es que el aumento de presión en el medio se percibe como explosiones.

entre los ejemplos relacionados con la tecnología están:

* Las bombas atómicas y sus ondas explosivas.

* Los aviones supersónicos que superan la velocidad del sonido.

* En la medicina se usan para destrozar los cálculos renales, técnica denomindada litroticia.

Actualmente su uso en medicina estética es conocido para el tratamiento de la celulitis y el efecto llamado "piel de naranja", mejorando a su vez notablemente la elasticidad de la piel y mejora del tono muscular.

TURBINAS

Las turbinas son unas maquinas por las cuales pasa un fluido de forma continua y dicho fluido le entrega su energía a través de un rodete con paletas.

Existen muchos tipos de turbinas pero entre las principales se encuentran: Las turbinas hidráulicas, turbinas térmicas, turbinas eólicas y turbinas submarinas.

COMPRESORES

Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores.

5. ALGUNOS EJERCICIOS DE HIDROSTÁTICA Y DE HIDRODINÁMICA.

EJERCICIOS HIDROSTÁTICA:

1. Una estrella de neutrones tiene un radio de 10 Km, y una masa de 2×10³⁰ Kg . ¿Cuanto pesaría un volumen de 1cm³ de esa estrella bajo la influencia de la atracción gravitacional en la superficie de la tierra?

Solución: El peso debe calcularse multiplicando la masa por la aceleración de gravedad. En consecuencia debemos calcular la masa primero. Eso puede hacerse a través del concepto de densidad, puesto que:

ρ= masa estrella / Volumen estrella

es decir, cada cm³ de la estrella tendrá una masa de 0.5×10¹² Kg, por lo tanto en la superficie de la tierra pesará:

W= (0.5×10¹² Kg) (9.8m/s²)= 0.5×10¹² N.

2. Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2Kg apoyado por una de sus bases que tiene 3cm de radio.

Solución: Necesitamos la fuerza que hace el cilindro sobre el apoyo, es decir su peso P=m.g = 2 x 9.8 = 19.6 N

Y tambien calculamos la superficie de apoyo que es un circulo de radio 0.03m, por tanto S = 0.00283 m².

Metemos esto en la formula de la presión y:

P= (F/S) = 19.6/0.00283 = 6926Pa

Publicado por Jeyson Benavides, Alejandro Fuertes, Ivan Revelo en 1

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