tag:blogger.com,1999:blog-71657594818594049082024-03-13T10:52:54.340-07:00HIDRODINAMICAmagnitudes y medidashttp://www.blogger.com/profile/03165568664863677284noreply@blogger.comBlogger2125tag:blogger.com,1999:blog-7165759481859404908.post-51577873383128942852011-05-02T18:19:00.000-07:002011-05-05T13:11:16.273-07:00HIDRODINAMICA<span class="Apple-style-span" style="font-family: sans-serif; font-size: 16px; line-height: 24px;"></span><br />
<h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; text-align: justify; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: x-large;">H</span><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">IDRODINAMICA</span></h1><h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; text-align: justify; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></h1><h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; text-align: justify; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">TRABAJO PRESENTADO POR:</span></h1><div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><b style="background-color: white;">ANGIE MARCELA ECHEVERRY</b></span></div></div><h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; width: auto;"><a href="http://4.bp.blogspot.com/-UgA0yFlxDeI/Tb9UHIbM6YI/AAAAAAAAAAY/Ks8zs3cQK_A/s1600/images+%25282%2529.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="color: black; font-size: large;"><img border="0" src="http://4.bp.blogspot.com/-UgA0yFlxDeI/Tb9UHIbM6YI/AAAAAAAAAAY/Ks8zs3cQK_A/s1600/images+%25282%2529.jpg" /></span></span></a><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"> <div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">COLEGIO SAN JUAN </span><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">BAUTISTA</span></span></div></span></h1><div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">AREA : FISICA GRADO :10-1</span></div></div><h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; text-align: justify; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></h1><h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; border-bottom: rgb(170,170,170) 1px solid; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 0.1em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; text-align: justify; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Hidrodinámica</span></h1><div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></div></div><div id="bodyContent" style="line-height: 1.5em; position: relative; width: 815px;"><div id="contentSub" style="line-height: 1.2em; margin: 0px 0px 1.4em 1em; width: auto;"></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">La <b>hidrodinámica</b> estudia la <a class="mw-redirect" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_de_fluidos" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Dinámica de fluidos">dinámica</a> de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_incompresible" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Fluido incompresible">fluidos incompresibles</a>. Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Líquido">líquidos</a>. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:</span></div></div><ul style="line-height: 1.5em;"><li style="margin-bottom: 0.1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.</span></li>
<li style="margin-bottom: 0.1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Se considera despreciable la pérdida de energía por la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">viscosidad</a>, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.</span></li>
<li style="margin-bottom: 0.1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.</span></li>
</ul><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">El <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Gasto" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">gasto</a> o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido <span class="texhtml">Δ<i>V</i></span> que fluye por unidad de tiempo <span class="texhtml">Δ<i>t</i></span>. Sus unidades en el <a class="mw-redirect" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Sistema Internacional">Sistema Internacional</a> son los m<sup style="line-height: 1em;">3</sup>/s y su expresión matemática:</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><img alt="G=\frac{\Delta{V}}{\Delta{t}}" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/9/b/d/9bd7637a7bd65f53634bbea81786ffe1.png" style="border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; margin: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><a href="http://1.bp.blogspot.com/-136ohmcKKB8/Tb9UK2OzDFI/AAAAAAAAAAc/PdZBwm1MI5Y/s1600/images+%25281%2529.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="color: black; font-size: large;"><img border="0" src="http://1.bp.blogspot.com/-136ohmcKKB8/Tb9UK2OzDFI/AAAAAAAAAAc/PdZBwm1MI5Y/s1600/images+%25281%2529.jpg" /></span></span></a></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">El <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">principio de Bernoulli</a> es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostática, la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9tica" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">energía cinética</a> por unidad de volumen y la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">energía potencial</a> gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matemática es:</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><img alt="P_1 + \rho g h_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = P_2 + \rho g h_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/9/b/6/9b6f77bc6e23d472804ee682a9d25271.png" style="border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; margin: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">donde <span class="texhtml"><i>P</i></span> es la presión hidrostática, <span class="texhtml">ρ</span> la densidad, <span class="texhtml"><i>g</i></span> la aceleración de la gravedad, <span class="texhtml"><i>h</i></span> la altura del punto y <span class="texhtml"><i>v</i></span> la velocidad del fluido en ese punto. Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos puntos del circuito.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">La otra ecuación que cumplen los fluidos no compresibles es la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidad" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">ecuación de continuidad</a>, que establece que el caudal es constante a lo largo de toda el circuito hidráulico:</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="texhtml" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><i>G</i> = <i>A</i><sub style="line-height: 1em;">1</sub><i>v</i><sub style="line-height: 1em;">1</sub> = <i>A</i><sub style="line-height: 1em;">2</sub><i>v</i><sub style="line-height: 1em;">2</sub></span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">donde <span class="texhtml"><i>A</i></span> es el área de la sección del conducto por donde circula el fluido y <span class="texhtml"><i>v</i></span> su velocidad media.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">En el caso de fluidos compresibles, donde la ecuación de Bernouilli no es válida, es necesario utilizar la formulación más completa de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Navier-Stokes" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Ecuaciones de Navier-Stokes">Navier y Stokes</a>. Estas ecuaciones son la expresión matemática de la conservación de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Masa" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">masa</a> y de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimiento" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">cantidad de movimiento</a>. Para fluidos compresibles pero no <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Viscosidad">viscosos</a>, también llamados <a class="new" href="http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluido_coloidal&action=edit&redlink=1" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;" title="Fluido coloidal (aún no redactado)">fluidos coloidales</a>, se reducen a las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Euler" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">ecuaciones de Euler</a>.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Daniel_Bernoulli" style="background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; text-decoration: none;">Daniel Bernoulli</a> fue un matemático que realizó estudios de dinámica.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">La hidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas muy sencillas.</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">Ley de Torricelli: si en un recipiente que no está tapado se encuentra un fluido y se le abre al recipiente un orificio la velocidad con que caerá ese fluido será:</span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><img alt="v=\sqrt{2 g H}" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/5/9/5/595c6944166df80282937f2971935045.png" style="border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; margin: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div></div><div style="line-height: 1.5em; margin: 0.4em 0px 0.5em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;">La otra ecuación matemática que describe a los fluidos en movimiento es el número de Reynolds:</span></div><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: "Times New Roman"; font-size: large;"></span></span><br />
<pre style="border-bottom: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-left: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-right: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-top: rgb(47,111,171) 1px dashed; line-height: 1.1em; margin: 0px; padding-bottom: 1em; padding-left: 1em; padding-right: 1em; padding-top: 1em; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><span class="texhtml" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><i>N</i> = <i>d</i><i>V</i><i>D</i> / <i>n</i></span></span></pre><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><iframe allowfullscreen='allowfullscreen' webkitallowfullscreen='webkitallowfullscreen' mozallowfullscreen='mozallowfullscreen' width='320' height='266' src='https://www.youtube.com/embed/qeTHYINeJ8Y?feature=player_embedded' frameborder='0'></iframe></span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: large;"><br />
</span></div></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><span class="Apple-style-span" style="font-size: large;"><br />
</span></span></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><span class="Apple-style-span" style="background-color: white;"><br />
</span></div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><br />
</div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><br />
</div></div><div style="font-size: 0.8em;"><div style="text-align: justify;"><br />
</div></div><div style="font-size: 0.8em;"><br />
</div><pre style="background-color: #f9f9f9; border-bottom: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-left: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-right: rgb(47,111,171) 1px dashed; border-top: rgb(47,111,171) 1px dashed; color: black; font-size: 10pt; line-height: 1.1em; padding-bottom: 1em; padding-left: 1em; padding-right: 1em; padding-top: 1em;"><a href="http://1.bp.blogspot.com/-YXntpsTglP0/Tb9UMRQ8cSI/AAAAAAAAAAg/LItc5q9OWkw/s1600/images.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;">
</a><a href="http://1.bp.blogspot.com/-YXntpsTglP0/Tb9UMRQ8cSI/AAAAAAAAAAg/LItc5q9OWkw/s1600/images.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"> </a><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><i>
</i></span></pre></div>magnitudes y medidashttp://www.blogger.com/profile/03165568664863677284noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7165759481859404908.post-65963882102607867392011-05-02T18:00:00.001-07:002011-05-02T18:00:47.322-07:00HIDRODINAMICA<span class="Apple-style-span" style="font-family: sans-serif; font-size: 16px; line-height: 24px;"></span><br />
<h1 class="firstHeading" id="firstHeading" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; border-bottom-color: rgb(170, 170, 170); border-bottom-style: solid; border-bottom-width: 1px; color: black; font-size: 1.6em; font-weight: normal; line-height: 1.2em; margin-bottom: 0.1em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0px; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-bottom: 0px; padding-top: 0px; width: auto;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Hidrodinámica</span></h1><div id="bodyContent" style="font-size: 0.8em; line-height: 1.5em; position: relative; width: 815px;"><div id="contentSub" style="color: #7d7d7d; font-size: 11px; line-height: 1.2em; margin-bottom: 1.4em; margin-left: 1em; margin-right: 0px; margin-top: 0px; width: auto;"></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">La <b>hidrodinámica</b> estudia la <a class="mw-redirect" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_de_fluidos" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Dinámica de fluidos">dinámica</a> de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_incompresible" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Fluido incompresible">fluidos incompresibles</a>. Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Líquido">líquidos</a>. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:</span></div><ul style="line-height: 1.5em; list-style-image: url(data:image/png; list-style-type: square; margin-bottom: 0px; margin-left: 1.5em; margin-right: 0px; margin-top: 0.3em; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; padding-right: 0px; padding-top: 0px;"><li style="margin-bottom: 0.1em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.</span></li>
<li style="margin-bottom: 0.1em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Se considera despreciable la pérdida de energía por la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">viscosidad</a>, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.</span></li>
<li style="margin-bottom: 0.1em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.</span></li>
</ul><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">El <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Gasto" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">gasto</a> o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido <span class="texhtml">Δ<i>V</i></span> que fluye por unidad de tiempo <span class="texhtml">Δ<i>t</i></span>. Sus unidades en el <a class="mw-redirect" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Sistema Internacional">Sistema Internacional</a> son los m<sup style="line-height: 1em;">3</sup>/s y su expresión matemática:</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><img alt="G=\frac{\Delta{V}}{\Delta{t}}" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/9/b/d/9bd7637a7bd65f53634bbea81786ffe1.png" style="border-bottom-style: none; border-color: initial; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; border-width: initial; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">El <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">principio de Bernoulli</a> es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostática, la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9tica" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">energía cinética</a> por unidad de volumen y la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">energía potencial</a> gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matemática es:</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><img alt="P_1 + \rho g h_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = P_2 + \rho g h_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/9/b/6/9b6f77bc6e23d472804ee682a9d25271.png" style="border-bottom-style: none; border-color: initial; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; border-width: initial; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">donde <span class="texhtml"><i>P</i></span> es la presión hidrostática, <span class="texhtml">ρ</span> la densidad, <span class="texhtml"><i>g</i></span> la aceleración de la gravedad, <span class="texhtml"><i>h</i></span> la altura del punto y <span class="texhtml"><i>v</i></span> la velocidad del fluido en ese punto. Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos puntos del circuito.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">La otra ecuación que cumplen los fluidos no compresibles es la <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_continuidad" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">ecuación de continuidad</a>, que establece que el caudal es constante a lo largo de toda el circuito hidráulico:</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="texhtml" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><i>G</i> = <i>A</i><sub style="line-height: 1em;">1</sub><i>v</i><sub style="line-height: 1em;">1</sub> = <i>A</i><sub style="line-height: 1em;">2</sub><i>v</i><sub style="line-height: 1em;">2</sub></span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">donde <span class="texhtml"><i>A</i></span> es el área de la sección del conducto por donde circula el fluido y <span class="texhtml"><i>v</i></span> su velocidad media.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">En el caso de fluidos compresibles, donde la ecuación de Bernouilli no es válida, es necesario utilizar la formulación más completa de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Navier-Stokes" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Ecuaciones de Navier-Stokes">Navier y Stokes</a>. Estas ecuaciones son la expresión matemática de la conservación de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Masa" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">masa</a> y de <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimiento" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">cantidad de movimiento</a>. Para fluidos compresibles pero no <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;" title="Viscosidad">viscosos</a>, también llamados <a class="new" href="http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluido_coloidal&action=edit&redlink=1" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #ba0000; text-decoration: none;" title="Fluido coloidal (aún no redactado)">fluidos coloidales</a>, se reducen a las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Euler" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">ecuaciones de Euler</a>.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Daniel_Bernoulli" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-color: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial; color: #0645ad; text-decoration: none;">Daniel Bernoulli</a> fue un matemático que realizó estudios de dinámica.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">La hidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas muy sencillas.</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Ley de Torricelli: si en un recipiente que no está tapado se encuentra un fluido y se le abre al recipiente un orificio la velocidad con que caerá ese fluido será:</span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><img alt="v=\sqrt{2 g H}" class="tex" src="http://upload.wikimedia.org/math/5/9/5/595c6944166df80282937f2971935045.png" style="border-bottom-style: none; border-color: initial; border-left-style: none; border-right-style: none; border-top-style: none; border-width: initial; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0px; vertical-align: middle;" /></span></div><div style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em; margin-left: 0px; margin-right: 0px; margin-top: 0.4em;"><span class="Apple-style-span" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">La otra ecuación matemática que describe a los fluidos en movimiento es el número de Reynolds:</span></div><pre style="background-color: #f9f9f9; border-bottom-color: rgb(47, 111, 171); border-bottom-style: dashed; border-bottom-width: 1px; border-left-color: rgb(47, 111, 171); border-left-style: dashed; border-left-width: 1px; border-right-color: rgb(47, 111, 171); border-right-style: dashed; border-right-width: 1px; border-top-color: rgb(47, 111, 171); border-top-style: dashed; border-top-width: 1px; color: black; font-size: 10pt; line-height: 1.1em; padding-bottom: 1em; padding-left: 1em; padding-right: 1em; padding-top: 1em;"><span class="texhtml" style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><i>N</i> = <i>d</i><i>V</i><i>D</i> / <i>n</i></span></pre></div>magnitudes y medidashttp://www.blogger.com/profile/03165568664863677284noreply@blogger.com0