Es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera, entre otras cosas: la velocidad, la presión, el flujo y el gasto de líquido.
En el estudio de la hidrodinámica, el teorema de Bernuolli, que trata de la ley de conservación de la energía, es de primordial importancia, pues señala que la suma de las energías cinética, potencial y de presión de un líquido en movimiento en un punto determinado es igual a la de otro punto cualquiera. La mecánica de los fluidos investiga las propiedades de un fluido ideal sin fricción y también estudia las características de un fluido viscoso en el cual se presenta fricción.
Un fluido es compresible cuando su densidad varía de acuerdo con la presión que recibe; tal es el caso del aire y otros gases estudiados por la aerodinámica. La hidrodinámica investiga fundamentalmente a los fluidos incomprensibles, es decir, a los líquidos, pues su densidad casi no varía cuando cambia la presión ejercida sobre ellos.
Cuando un fluido se encuentra en movimiento, una capa de dicho fluido ejerce resistencia al movimiento de otra capa que se encuentre paralela y adyacente a ella; a esta resistencia se le llama viscosidad.
Cuando un cuerpo solido se mueve en un fluido, como puede ser el aire, agua, aceite, etc., experimenta una resistencia que se opone a su movimiento, es decir, se presenta una fuerza en sentido contrario al movimiento del cuerpo. Dicha fuerza recibe el nombre de fuerza de fricción viscosa, y depende de la velocidad del sólido, de la viscosidad del fluido, así como de la forma o figura geométrica del cuerpo.
La aerodinámica estudia las formas más adecuadas para que el móvil que se proyecta construir disminuya la fuerza de fricción viscosa del aire en las mejores condiciones. Si se trata de un avión los estudios y ensayos aerodinámicos determinaran las formas que, además de garantizar la seguridad del vuelo, contribuirán a transportar la mayor carga posible en las condiciones más económicas y con mayor rapidez que se pueda lograr.
Las aplicaciones de la hidrodinámica se evidencian en el diseño de canales, puertos, presas, cascos de los barcos, hélices, turbinas y ductos en general.
Los líquidos son completamente incomprensibles
Se considera despreciable la viscosidad. Es decir, se supone que los líquidos son ideales, por ello no presentan resistencia al flujo, lo cual permite despreciar las pérdidas de energía mecánica producidas por su viscosidad; pues, como sabemos, durante el movimiento esta genera fuerzas tangenciales entre las diferentes capas de un líquido.
El flujo de los líquidos se supone estacionario o de régimen estable. Esto sucede cuando la velocidad de toda partícula del líquido es igual al pasar por el mismo punto.
Es la relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir.
Se define como la cantidad de masa del líquido que fluye a través de una tubería en un segundo.
La tubería recibe de manera considerable su sección transversal entre los puntos 1 y 2. Sin embargo, cuando la cantidad de liquido que pasa por los puntos 1 considerando que los líquidos son incomprensibles, evidentemente y 2 es la misma. Para ello, en el tubo de mayor sección transversal, la velocidad del líquido es menor a la que adquiere al pasar al punto 2, donde la reducción del área se compensa con el aumento en la velocidad del líquido. Por tanto, el gasto en el punto 1 es igual al gasto en el punto 2.
Daniel Bernuolli (1700 – 1782), descubrió que la presión de un líquido que fluye por una tubería es baja si su velocidad es alta y, por el contrario, es alta si su velocidad es baja. Por tanto, la ley de la conservación de la energía también se cumple cuando los líquidos están en movimiento. Con base en los estudios, Bernuolli enuncio el siguiente teorema que lleva su nombre.
En un líquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinética, potencial y de presión que tiene el líquido en un punto, es igual a la suma de estas energías en otro punto cualquiera.
El líquido posee, tanto en el punto 1 como en el 2, tres tipos de energía:
Energía cinética, debido a la velocidad y a la masa del líquido.
Energía potencial, debido a la altura del liquido, respecto a un punto de referencia
Energía de presión, originada por la presión que las moléculas del liquido ejercen entre si, por lo cual, el trabajo realizado para el desplazamiento de las moléculas es igual a la energía de presión.
Fue desarrollada por el físico italiano Evangelista Torricelli (1608 – 1647), quien enuncio el siguiente teorema que lleva su nombre:
La velocidad con la que sale un líquido por el orificio de un recipiente, es igual a la que adquiriría un cuerpo que se dejara caer libremente desde la superficie libre del líquido hasta el nivel del orificio.
Para medir de una forma sencilla la velocidad de la corriente de un rio se usa el llamado tubo de Pitot. La forma del tubo es de una l; al introducirse en la corriente, por la presión de esta, el agua se elevara a cierta altura sobre la superficie. Conociendo dicha altura, la velocidad de la corriente puede calcularse si se emplea la fórmula del teorema de Bernuolli.
Se emplea para medir la velocidad de un líquido que circula a presión dentro de una tubería. Su funcionamiento se basa también en el teorema de Bernuolli. Dicho tubo tiene un estrechamiento, cuando el líquido pasa por esta sección aumenta su velocidad pero disminuye su presión. Al medir la presión en la parte ancha y en la estrecha, por medio de dos manómetros acoplados en esos puntos, y conociendo el valor de las áreas de sus respectivas secciones transversales, se puede calcular la velocidad del liquido a través de una tubería por la cual circula.
Cuando un cuerpo solido se mueve en un fluido, como puede ser aire, agua, aceite, etc., experimenta una resistencia que se opone a su movimiento, es decir, se presenta una fuerza en sentido contrario al del movimiento del cuerpo. Dicha fuerza recibe el nombre de fuerza de fricción viscosa, y depende de la velocidad del sólido, de la viscosidad del fluido, así como de la forma o figura geométrica del cuerpo.
Su fuerza de fricción viscosa, misma que se incrementa en una relación directamente proporcional con el cuadrado de su velocidad, de tal manera que si la velocidad del automóvil se duplica, la fuerza de fricción viscosa se cuadruplica.
Cuando el movimiento de un fluido se presenta de manera desordenada, el desplazamiento de sus capas, no sigue trayectorias paralelas, por lo que describe trayectorias sinuosas, produciéndose las llamadas turbulencias. En los aviones, trenes, automóviles y todo tipo de vehículos aéreos o terrestres, se estudian cuidadosamente las mejores posibilidades de reducir que su paso por el aire produzca turbulencia, y con ello, una intensa fuerza de fricción viscosa.
La aerodinámica es la ciencia que estudia los fenómenos producidos por el movimiento relativo del aire y de un cuerpo fijo o móvil en su seno. La aerodinámica estudia las formas más adecuadas para que el móvil que se proyecta construir disminuya la fuerza de fricción viscosa del aire.
En lo relativo a los deportes, también se aplica la aerodinámica, no solo en carreras de autos o en regatas de barcos de vela, sino también para determinar por medio de túneles aerodinámicos la postura más conveniente de los esquiadores.
1.-Estudia los liquidos en movimiento
2.-Se define como la relacion entre el volumen de liquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir
3.- Fenomeno que se debe a la atraccion de las moleculas solo en la superficie libre de un liquido
4.- Establece que la cantidad de liquido que pasa por un punto de una tuberia es la misma que pasa por cualquier punto de la misma
5.- Se define como la cantidad de masa de un liquido que fluye a traves de una tuberia en un segundo
6.- Descubrio que la presion de un liquido que fluye por una tuberia es baja si su velocidad es alta y viceversa
7.- Enuncia que en un liquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de las energias cinetica, potencial y de presion que tiene el liquido en un punto es igual a la suma de estas energias en otro punto cualquiera
8.- Tiene forma de L y se usa para medir la velocidad del agua en conductos abiertos
9.- Dispositivo empleado para medir la velocidad de un liquido dentro de una tuberia a presion
10.- Instrumento para medir la presion de un fluido
genial
ResponderEliminarQue buenas respuestas 👌👍
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