FÍSICA DE LOS FLUIDOS
Desglose estructurado detallado
Caudal y viscosidad
Ley de viscosidad de Newton
Estudiar el flujo de líquidos en tuberías
Determinar la viscosidad de diferentes fluidos
Relación entre fuerza ejercida y tasa de cambio de velocidad
Cuanto mayor sea la viscosidad del fluido
mayor será la fuerza ejercida para producir una determinada tasa de cambio de velocidad
Donde F es la fuerza ejercida
A es el área y (dv/dy) es la tasa de cambio de velocidad con respecto a la distancia medida perpendicularmente a la dirección del flujo
η es la viscosidad del fluido
F = η * A * (dv/dy)
La viscosidad del fluido determina su resistencia al fluir
La velocidad de deformación de un fluido es directamente proporcional a la fuerza cortante aplicada
Caudal sanguíneo en el cuerpo humano
Flujo de agua en una tubería
Relación con el área y la velocidad del fluido
El caudal disminuye si el área o la velocidad del fluido disminuyen
El caudal aumenta si el área o la velocidad del fluido aumentan
Fórmula para calcular el caudal
Donde Q es el caudal
A es el área a través de la cual fluye el fluido y v es la velocidad del fluido
Q = A * v
Se mide en unidades de volumen por unidad de tiempo
como litros por segundo (L/s) o metros cúbicos por segundo (m³/s)
El caudal representa la cantidad de fluido que pasa por un punto en un determinado tiempo
Principios fundamentales
Principio de Arquímedes
Determinar la densidad de objetos sumergidos en líquidos
Flotación de barcos y submarinos
Fuerza de flotación y peso aparente
El objeto se hunde si la fuerza de flotación es menor que su peso
El objeto flota si la fuerza de flotación es mayor que su peso
Donde Fb es la fuerza de flotación
g es la aceleración debido a la gravedad y V_objeto es el volumen del objeto sumergido
ρ_fluido es la densidad del fluido
Fb = ρ_fluido * g * V_objeto
Depende de la densidad del fluido y el volumen del objeto
La fuerza ascendente experimentada por un objeto sumergido en un fluido
Principio de Pascal
Importancia y aplicaciones
Utilizado en sistemas de frenos
entre otros
prensas
elevadores hidráulicos
Principio fundamental en la hidráulica
Fórmula y explicación
Donde P1 y P2 son las presiones en dos puntos diferentes del fluido
P1 = P2
Produce cambios correspondientes en la presión en todo el fluido
Un cambio en la presión aplicada a un fluido se transmite de igual manera en todas las direcciones
Ejemplos y aplicaciones
Relacionar la densidad con la flotación de objetos en líquidos
Determinar la densidad de diferentes sustancias
Relación con la masa y el volumen de la sustancia
La densidad puede variar según la temperatura y la presión
La densidad es una propiedad intensiva que no depende de la cantidad de sustancia
Fórmula para calcular la densidad
Donde ρ es la densidad
m es la masa de la sustancia y V es el volumen ocupado por la sustancia
ρ = m/V
Se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m³) u otras unidades como gramos por centímetro cúbico (g/cm³)
La densidad es la masa de una sustancia por unidad de volumen
Aplicaciones y ejemplos
Presión en los fluidos en movimiento
como en tuberías o conductos
Presión en los fluidos hidrostáticos
Presión atmosférica
Fórmula para calcular la presión
Donde P es la presión
F es la fuerza ejercida y A es el área sobre la cual se aplica la fuerza
P = F/A
Definición y concepto
Se mide en pascales (Pa) o en otras unidades como atmósferas o bares
La presión se define como la fuerza aplicada por unidad de área
Física de los fluidos
Propiedades de los fluidos
Viscosidad
Caudal
Densidad
Presión
Definición y objeto de estudio
Estudia las propiedades como la presión
el caudal y la viscosidad
la densidad
La física de los fluidos se ocupa del comportamiento de los líquidos y los gases
La física de los fluidos es una rama de la física que estudia el comportamiento de los líquidos y los gases. Se centra en propiedades como la presión, la densidad, el caudal y la viscosidad. Algunas fórmulas fundamentales son:
