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Enviado por manuelban • 10 de Octubre de 2014 • 2.065 Palabras (9 Páginas) • 190 Visitas
CAPITULO 1
Propiedades de los fluidos
1.1. LA MECANICA DE LOS FLUIDOS Y LA HIDRAULICA
La rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de los fluidos, ya sea en reposo
o en movimiento, constituye la Mecánica de los Fluidos y la Hidráulica. En el desarrollo de los
principios de la Mecánica de los Fluidos algunas de las propiedades de los fluidos juegan un papel
preponderante, mientras que otras o influyen muy poco o nada. En la estática de los fluidos, el
peso específico es la propiedad importante, mientras que en el flujo de fluidos, la densidad y la
viscosidad son las que predominan. Cuando tiene lugar una compresibilidad apreciable es necesario
considerar los principios de la termodinámica. Al intervenir presiones manométricas negativas,
la tensión de vapor pasa a ser importante, y la tensión superficial afecta a la estática o cinemática
de los fluidos cuando las secciones de paso son pequeñas.
1.2. DEFINICION DE FLUIDO
Los fluidos son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma de los recipientes que los
contienen. Cuando están en equilibrio, los fluidos no pueden soportar fuerzas tangenciales o cortantes.
Todos los fluidos son compresibles en cierto grado y ofrecen poca resistencia a los cambios
de forma.
~ Los fluidos pueden dividirse en líquidos y gases. Las diferencias esenciales entre líquidos y
gases son: a) los líquidos son prácticamente incompresibles y los gases son compresibles, por lo
que en muchas ocasiones hay que tratarlos como tales, y b) los líquidos ocupan un volumen definido
y tienen superficies libres, mientras que una masa dada de gas se expansiona hasta ocupar
todas las partes del recipiente que lo contenga.
1.3. SISTEMA TECNICO DE UNIDADES
Las magnitudes fundamentales seleccionadas son la longitud, fuerza y tiempo. Las tres unidades
fundamentales correspondientes son el metro (m) para la longitud, el kilopondio * (kp) (kilo-
* En el texto original los sistemas de unidades utilizados son el British Engineering System y el Sistema Internacional
de Unidades (SI). En la traducción al español se ha mantenido el SI, y el British Engineering System se ha sustituido por
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2 MECANICA DE LOS FLUIDOS E HIDRAULlCA
gramo fuerza o kilogramo peso) y el segundo (s). Las otras unidades pueden deducirse a partir de.
éstas. Así, la unidad de volumen es el m3
, la unidad de la aceleración el m/seg2
, la de trabajo el
kpm y la unidad de presión el kp/m2
. Algunos datos pueden venir dados en otras unidades y deben
convertirse al sistema metro-kilopondio-segundo antes de aplicarlos a la solución de los problemas.
La unidad de masa en ese sistema, la UTM (unidad técnica de masa), se establece a partir de
las unidades de fuerza y de aceleración. Para un cuerpo que cae en el vacío la aceleración a que
está sometido es la de la gravedad (g = 9,81 m/sg2 al nivel del mar) y la única fuerza que actúa
es su peso. A partir del segundo principio de Newton,
De aquí
o
fuerza en kp = masa en UTM . aceleración en m/seg2
peso en kp = masa en UTM . g (9,81 m/seg2)
peso Wen kp
masa M en UTM = g (9,81 m/seg2)
1.4. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)
(1)
En el SI las magnitudes mecánicas fundamentales utilizadas son longitud, masa y tiempo. Las
correspondientes unidades son el metro (m), el kilogramo (kg) y el segundo (s). En función de
éstas, la unidad de volumen es el m3
, la unidad de aceleración el m/s2 y la de densidad kg/m3
.
La unidad de fuerza en el SI, el newton (N), se deduce a partir del segundo principio de Newton:
fuerza en N = (masa en kg) . (aceleración en m/s2) (2)
Así, 1 N = 1 kg . m/s2. Utilizando el newton se deduce el julio (J), unidad de trabajo, es decir,
1 J = 1 N . m, y el pascal (Pa), unidad de presión o de tensión, como 1 Pa = 1 N/m2.
En el SI las temperaturas se dan generalmente en grados centígrados o Celsius CC); la unidad
de temperaturas absolutas es el grado absoluto o Kelvin CK).
1.5. PESO ESPECIFICO
El peso específico y de una sustancia es el peso de la unidad de volumen de dicha sustancia. En
los líquidos, y puede considerarse constante para las variaciones ordinarias de presión. El peso
específico del agua para las temperaturas más comunes es de 1.000 kp/cm3
. Véase el Apéndice,
Tabla 1 para valores adicionales.
el Sistema Técnico de Unidades, que tiene las mismas magnitudes fisicas fundamentales, es decir, longitud, fuerza y tiempo.
Para soslayar el inconveniente que supondría utilizar el mismo nombre (kilogramo)
...