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La mec nica de los fluidos es la ciencia que estudia el comportamiento mec nico (cambio de posici n en el tiempo y el espacio) de los fluidos (en reposo o en ... – PowerPoint PPT presentation

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1
La ciencia de la Mecánica de Fluidos
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Qué es la mecánica de fluidos?
La mecánica de los fluidos es la ciencia que
estudia el comportamiento mecánico (cambio de
posición en el tiempo y el espacio) de los
fluidos (en reposo o en movimiento) y su efecto
sobre su entorno, tal como superficies de sólidos
o interfaces con otros fluidos.
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Los estados de la materia
  • La materia fundamentalmente se presenta en dos
    estados
  • Sólidos Tiene forma y volumen definidos.
  • Fluidos
  • Líquidos Tiene un volumen definido pero no una
    forma definida.
  • Gaseoso No tiene ni volumen ni forma definidos.
  • Además de estos estados, se tiene conocimiento de
    otro estado de la materia, el cual es
  • Plasma Cuando se calienta un sólido, se
    transforma en líquido, si se continúa calentando
    se convierte en gas. Pero si aumenta aún más la
    temperatura del gas, los choques entre las
    partículas se vuelven tan violentos que son
    capaces de variar la estructura de las
    partículas. Al resto de la molécula que le falta
    uno o más electrones, queda cargada
    positivamente, se le llama un ión y el gas queda
    ionizado. Denominado plasma, que es otro estado
    fluido de la materia, sólo existe a altas
    temperaturas (mayor que 2000 K). A pesar de ser
    poco común en la vida cotidiana, es el estado
    predominante de la materia en el Universo. El
    Sol, las estrellas o el gas de la luz en un tubo
    fluorescente están en estado de plasma.

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(No Transcript)
5
Un fluido es
  • Un conjunto de moléculas distribuidas al azar que
    se mantienen unidas por fuerzas cohesivas débiles
    y por fuerzas ejercidas por las paredes de un
    envase. Los fluidos se dividen en
  • Comprensibles (Gases)
  • Incomprensibles (La mayoría de los líquidos)

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Dimensiones y unidades
En la mecánica de fluidos, cada magnitud se
representa a través de unidades propias del
concepto que se este manejando, a continuación un
breve repaso de dichas unidades
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Propiedades de los fluidos
En termodinámica se distingue entre aquellas
propiedades cuyo valor depende de la cantidad
total de masa presente, llamadas propiedades
extensivas, y aquellas propiedades cuya medida es
independiente de la cantidad total de masa
presente que son llamadas propiedades intensivas.
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HIDROESTÁTICA
EL OBJETIVO PRINCIPAL ES ESTUDIAR LOS LÍQUIDOS EN
REPOSO
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DENSIDAD
Una de las propiedades de los sólidos, líquidos y
gases, es la medida de la compactabilidad del
material, es decir, La densidad
La densidad se define como la cantidad de masa m
contenida en cada unidad de volumen V.
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La densidad es una magnitud física escalar, su
unidad de medida en el SI es kg/m3. La densidad
cambia con la temperatura ya que el volumen
depende de la temperatura, por lo que se dan
valores bajo condiciones de presión y
temperaturas dadas. Si un cuerpo tiene la misma
densidad en todo el volumen, es decir es
constante, se dice que es homogéneo, en caso
contrario es heterogéneo, en este caso el cuerpo
tiene una distribución de masa variable dentro
del volumen.
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Densidades de algunas sustancias
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PRESIÓN
Un sólido al entrar en contacto con otro ejerce
una fuerza en su superficie tratando de
penetrarlo. El efecto deformador de esa fuerza o
la capacidad de penetración depende de la
intensidad de la fuerza y del área de contacto.
La presión es la magnitud que mide esa capacidad.
La presión se define como el cociente entre la
fuerza (F) y el área de contacto (A)
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UNIDADES DE PRESIÓN
La unidad de medida de la presión en el sistema
SI es N/m2, que se llama Pascal, con símbolo
Pa. Existen otras unidades de presión La presión
atmosférica se mide en atmósferas y mm Hg. 1 atm
760 mm Hg 1 atm 101300 Pa. Otra unidad son los
bar 1 bar (b) 1.000 mb 1 bar (b) 100.000 Pa.
En Meteorología se usa el milibar o hPa (1 mb
100 Pa). Una presión de 1 atm equivale a 1013
mb.. En el sistema inglés existe el PSI (pounds
per square inch) que significa  libra-fuerza por
pulgada cuadrada y tiene la equivalencia de 1 psi
6.894,75729 Pa
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Actividades de aplicación
Determine la masa de un cubo de 5 cm de arista si
el material con que está construido
es Aluminio Cobre Plata Oro Imagine que compra
una pieza rectangular de metal de 5 mm x 15 mm x
30 mm, y de masa de 0,0158 kg. El vendedor le
dice que es de oro. Para verificarlo, ud calcula
la densidad de la pieza. Será ud
estafado? Calcula el volumen en litros que
tendrán 2 kg de poliestireno expandido (densidad
0,92 g / cm3)  
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La masa de un vaso vacío es 274 g. Se mide, con
una probeta graduada, 200 ml de aceite de oliva y
se vierten en el vaso. Se pesa el vaso con su
contenido, obteniendo un valor de 456 g. Cuál es
la densidad del aceite? Exprésala en g / cm3, en
kg / l y en unidades del SI   Un hombre de 70 kg
de masa está parado y apoyado en sus dos pies. La
superficie de apoyo de cada zapato es de 200 cm2.
Cuál será la presión, expresada en Pascales,
ejercida sobre el suelo?   Una aguja hipodérmica
de sección 0,01 mm2 se clava en la piel con una
fuerza de 50 N. Cuál es presión
ejercida?   Sobre un émbolo de sección 3 cm2 que
se mueve dentro de un pistón se coloca una masa
de 20 kg. Qué presión ejerce en el fluido del
interior del pistón?
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