Hidrostática e Hidrodinámica: propiedades, presión y flujo de fluidos

Hidrostática

• Viscosidad: Resistencia que presenta un fluido al fluir; la velocidad con la que un fluido fluye es una medida de viscosidad. A mayor viscosidad, menor movimiento.
• Adherencia: Cuando un líquido está en contacto con un sólido, la mutua fuerza de atracción entre las moléculas de uno y otro se llama adherencia.
• Cohesión: Fuerza que mantienen unidas las moléculas de una misma sustancia.
• Capilaridad: Cualidad que posee una sustancia de absorber a otra.
• Densidad: La masa específica (ρ) de un cuerpo se define como la relación de su masa (m) con respecto a su volumen (V). Unidad de medida: kg/m³.
• Peso específico: En lugar de trabajar con la masa, trabajaremos con el peso de un cuerpo w = m g. Unidad de medida: lb/ft³ (se multiplica por la gravedad).
• Presión: A la fuerza normal por unidad de área se le llama presión.
• Presión hidrostática: La presión del fluido en cualquier punto es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la profundidad bajo la superficie del fluido.
• Principio de Pascal: Una presión externa aplicada a un fluido confinado se transmite uniformemente a través del volumen del líquido.
• Fuerza de flotabilidad: La fuerza hacia arriba debida a la inmersión total o parcial de un objeto en un fluido.
• Principio de Arquímedes: Un objeto que se encuentra parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascendente (empuje) igual al peso del fluido desalojado.

Hidrodinámica

• Flujo laminar (aerodinámico): Cada partícula en el fluido sigue la misma trayectoria que siguió la partícula anterior.
• Flujo turbulento: Cuando el flujo tiene remolinos o turbulencias, de modo que las líneas que describen el movimiento no son claras o se cruzan.

4 características de un flujo ideal

• Constante: Flujo constante implica que todas las partículas de un fluido tienen la misma velocidad al pasar por un punto dado.
• Irrotacional: Significa que un elemento de fluido (un volumen pequeño de fluido) no posee una velocidad angular neta; esto elimina la posibilidad de remolinos.
• No viscoso: Implica que la viscosidad es insignificante.
• Incompresible: Significa que la densidad del flujo es constante.

Principios y definiciones

• Principio de Bernoulli: La presión total a lo largo de una vena líquida se mantiene constante.
• Gasto: El flujo del fluido se define como el volumen de fluido que pasa a través de cierta sección transversal en una unidad de tiempo.