Fundamentos de Mecánica de Fluidos y Leyes de Newton

Conceptos Fundamentales de Mecánica de Fluidos

• Fluido estacionario: El flujo del fluido es independiente del tiempo en todo punto.
• Fluido incompresible: Si la densidad es constante dentro de un rango de presión y temperatura.
• Flujo laminar: El fluido fluye en capas o láminas que se deslizan suavemente sobre las otras sin que exista mezcla entre ellas.
• Flujo turbulento: Las partículas se mueven de forma irregular y errática; se producen fluctuaciones de la velocidad tanto en la dirección del flujo, se mezclan las capas y se producen torbellinos.
• Número de Reynolds: Es la condición de transición entre los flujos que se relacionan.
• Línea de flujo: Línea tangente a los vectores de fuerza.
• Caudal: Volumen del fluido que atraviesa una superficie por unidad de tiempo. Q = V/t; Q = vA.
• Fluidos newtonianos: Son aquellos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de deformación. Son fluidos menos viscosos.
• Fluidos no newtonianos: Son aquellos en que el esfuerzo cortante no es directamente proporcional a la deformación. Son fluidos más viscosos.

Leyes de Newton y Dinámica

• 1.ª Ley de Newton (Ley de inercia): Un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
• 2.ª Ley de Newton (Ley de masa): Si una fuerza externa actúa sobre un cuerpo, este se acelera; la dirección de la aceleración es la misma que la fuerza neta.
• 3.ª Ley de Newton: Si el cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B (acción), entonces B ejercerá una fuerza sobre A (reacción). Estas fuerzas tienen misma magnitud pero dirección opuesta y actúan sobre diferentes cuerpos.
• Peso: Fuerza de atracción gravitacional que la Tierra ejerce sobre un cuerpo.
• Masa de un objeto: Propiedad que poseen todos los cuerpos y especifica cuánta resistencia poseen los cuerpos a cambiar su estado de movimiento.
• Inercia: Es la tendencia de un cuerpo a seguir moviéndose una vez iniciado su movimiento.

Trabajo, Energía y Elasticidad

• Trabajo: Actividad que requiere un esfuerzo tanto físico como mental.
• Teorema del trabajo y la energía: El trabajo efectuado por la fuerza neta sobre una partícula es igual al cambio de energía cinética de la partícula.
• Fuerza de restitución: Es la fuerza necesaria para estirar un resorte ideal; esta es proporcional a su alargamiento.
• Ley de Hooke: El esfuerzo es proporcional a la deformación. En otras palabras, el alargamiento de un resorte ideal es proporcional a la fuerza que lo estira. Se debe producir un trabajo.
• Conservación de la energía mecánica: Si solo la fuerza de la gravedad efectúa trabajo, la energía mecánica total es constante, es decir, se conserva.