FISICA 4TO MEDIO

Física cuarto medio 

resúmenes por unidad

-2018

                                                                 Hidrodinámica:

El estudio realizado se ha restringido a fluidos en reposo, lo cual es considerablemente sencillo comparado cuando se estudia fluidos en movimiento. Sin embargo haciendo algunas suposiciones nos resultará simple de hacerlo y también será un estudio introductoria. Consideraremos que los fluidos tienen un movimiento cuyas líneas de flujo o de corriente se muestra en forma laminar en la figura siguiente, lo cual representará un flujo aerodinámico.

Presión y velocidad del fluido:

De acuerdo a la experimentación realizada, se ha observado que a medida que un líquido fluye a través de un angostamiento de una tubería por ejemplo, la velocidad de éste aumenta, cuya deducción se verá en la Ecuación de Continuidad. Una idea acerca de esta observación la presenta la siguiente figura

-Ecuación de continuidad Las partículas en un fluido se mueven a lo largo de las líneas de flujo, siendo éste estacionario. Se puede demostrar que en un Δt pequeño, un fluido que se mueve a lo largo de una tubería, la masa del fluido que se traslada se conserva, lo cual significa que la masa que pasa por una sección transversal A1 en un Δt debe ser igual a la masa que pasa por otra sección transversal del mismo tubo, incluso con un valor distinto de sección transversal A2 . Δm1 = ρ A1 Δx1 Δm2 = ρ A2 Δx2 Considerando que el flujo tiene rapidez que varía de una sección a otra, queda de la siguiente forma: Δm1 = ρ A1 Δt v1 Δm2 = ρ A2 Δt v2 Como Δm1 = Δm2 puesto que la masa se conserva y la densidad del fluido es la misma, entonces: ρ A1 v1 = ρ A2 v2 A1v1 = A2v2 = Constante Esta expresión se conoce como Ecuación de Continuidad.

Ecuación de Bernoulli:

En nuestro estudio sobre fluidos, hemos destacado cuatro parámetros: la presión P , la densidad ρ, la velocidad v y la altura h sobre un nivel de referencia. El suizo Daniel Bernoulli (1700-1782) describió matemáticamente la relación para un fluido en movimiento. Considerando que un fluido tiene masa, éste debe obedecer las mismas leyes de la conservación de la energía establecida para los sólidos. En consecuencia, considerando el trabajo total que se debe hacer para mover un fluido contenido en unan tubería desde una posición a una b, la cual para efectos de la determinación matemática, se ha supuesto de una manera muy particular. El trabajo total corresponde a la suma del trabajo realizado por la fuerza de entrada F1 y el trabajo negativo efectuado por la fuerza de resistencia F2