Mecanica de fluidos
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La mecánica es un área de estudio de la física orientada a explicar el movimiento de los cuerpos. Esta definición se toma en cuenta para definir a la mecánica de fluidos,que es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los fluidos. La mecánica de fluidos es de gran importancia para la ingeniería,ya que permite describir el movimiento de fluidos a través de tuberías,vitales para sistemas de bombeo y transporte de fluidos.
Un fluido puede ser líquido o gas, ya que estos estados de la materia. podemos resumir entonces que lo que define a un fluido es su comportamiento y no su composición.
Asimismo , podemos decir que un fluido es una sustancia que se deforma de manera continua cuando es sometida a un esfuerzo de corte o fuerza tangencial. Hay que tener en cuenta que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte .existe otra clasificación más profunda de los fluidos, que es la siguiente:
Fluidos newtoniano:Fluido con viscosidad constante
Fluidos no newtoniano: Fluido con viscosidad variable en función de la temperatura y la tensión cortante. El estudio de la mecánica de fluidos considera dos tipos de fluidos.:
Fluidos en reposo :Son aquellos que ejercen una fuerza sobre las paredes de los recipientes que los contienen y sobre cualquier objeto que se encuentre sumergido en ellos. Esta fuerza es conocida como presión hidrostática.
Fluidos en movimiento: Son fluidos que no se encuentran estáticos, un ejemplo de ello son las corrientes de aire, el agua en un río o saliendo a través de una tubería. El estudio de líquidos en movimiento se conoce como hidrodinámica, mientras que el estudio de los gases en movimiento se conoce como aerodinámica.
Ejercicios
Cuál es la presión de fluid (excluyendo la presión de aire) y la fuerza de fluido sobre la parte superior de un plato plano y circular de 3 metros de radio que está sumergido horizontalmente a 10 metros de profundidad?
Cuál es la presión de fluid (excluyendo la presión de aire) y la fuerza de fluido sobre la parte superior de un plato plano y circular de 3 metros de radio que está sumergido horizontalmente a 10 metros de profundidad?
Solución :
La densidad del agua es ρ=1000 kg/m3 . Entonces
Ya que la fuerza es F=PA , entonces
Materiales
Después, agregamos sal y disolvemos y el huevo quedará en la mitad flotando.
Y por último agregamos más sal y el huevo quedará completamente flotando en la parte superior del vaso milimétrico como lo observamos en la siguiente imagen:
Construcción
Paso a paso
Lo que diseñaremos en nuestro proyecto es como los huevos flotan a medida que le agregamos sal .
Después, agregamos sal y disolvemos y el huevo quedará en la mitad flotando.
Y por último agregamos más sal y el huevo quedará completamente flotando en la parte superior del vaso milimétrico como lo observamos en la siguiente imagen:
Evaluación
La densidad entonces es la división entre la masa que tiene una sustancia y el volumen que está ocupando y se representa con la letra griega rho (p).
P= m/ v
P es la densidad
m es la masa
v es el volumen
La gramera sirve para medir los gramos
Planificación
Actividades presupuestadas :
Investigación y planificación
Investigación sobre la densidad del agua salada.
Planificación del experimento utilizamos una bolsa de sal.
Materiales
Huevos , sal , vaso milimétrico, gramera y cuchara para disolver la sal en el agua.
Presentación de Resultados
Como resultado final vemos que el huevo queda en la parte superior del vaso porque es más denso que el agua como se observa en la imagen.
Divulgación
Nuestro proyecto fue realizado para evento educativo donde demostramos porque el huevo flota al agregar sal.
Costos Asociados
El costo del huevo fue de 700 pesos.
El costo de la sal fue de 600 pesos .
El costo del vaso milimétrico fue de 7 mil pesos .
La gramera fue sin costo.
La cuchara no tuvo ningún costo.
Tiempo invertido
El tiempo invertido fue de aproximadamente de 3 horas para realizar el proyecto y consultar temas .
Experimentación
El tiempo destinado en cada fase fue de 30 minutos por fase .
Los análisis del proyecto es que es el principio de arquimedes el cual dice arquimedes es el principio físico que afirma un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.