Fundamentos de la Mecánica de Fluidos e Hidrostática

Fluido: Conjunto de partículas que se ordenan aleatoriamente y se mantienen juntas a través de fuerzas cohesivas débiles y fuerzas que ejercen los bordes de un recipiente; no poseen volumen propio.

Propiedades y Comportamiento de los Fluidos

• Viscosidad: Resistencia del fluido a moverse debida a la acción de la fuerza de corte. Un fluido viscoso puede estar en equilibrio de deformación cuando en su interior actúan tensiones normales; estas tensiones son de compresión.
• Presión: Fuerza ejercida por el fluido sobre un área unitaria de cualquier superficie.
• Peso aparente: Peso total del cuerpo.

Clasificación de los Fluidos

• Fluido ideal: Son los fluidos que fluyen sin dificultad alguna, ya que sus partículas se encuentran unidas entre sí.
• Fluido real: Son fluidos que fluyen con mayor densidad, ya que sus partículas poseen una barrera de cohesión más fuerte.

Leyes y Principios Fundamentales

Principios de Pascal

• Principio de Pascal: La fuerza que un fluido ejerce sobre un objeto de área es siempre normal y dirigida hacia él.
• Ley de Pascal: Un cambio en la presión aplicada a un fluido se transmite sin disminución a todos los puntos del fluido y a las paredes del contenedor.

Hidrostática y Empuje

• Principio de la Hidrostática: Establece que la presión en un punto dentro de un fluido es directamente proporcional a su densidad, a la profundidad en la que se encuentra dicho punto y a la gravedad en la que se encuentra el fluido.
• Empuje: Consecuencia del estado de tensión interna de un fluido en reposo; este ejerce sobre la superficie de cualquier cuerpo sólido sumergido en él fuerzas normales a esa superficie.
• Empuje dinámico: Si el recipiente que contiene al fluido está en reposo (aceleración = 0), la única fuerza de presión que actúa sobre el cuerpo es el empuje hidrostático.
• Principio de Arquímedes: La magnitud del empuje hidrostático siempre es igual al peso del volumen del líquido desalojado por el objeto. El movimiento de un objeto sumergido en un fluido está determinado solo por la densidad del objeto y del fluido.

Superficies de Presión

Superficies Isobáricas: Son superficies de nivel en las cuales todos los puntos que pertenecen a ellas tienen la misma presión. Si el fluido está en reposo, son planos. Si posee velocidad angular, son parabólicas.