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Historia de la Hidráulica
La Hidráulica nace de la necesidad del hombre por aprovechar las fuerzas de los
elementos naturales que tiene en su entorno.
Los primeros trabajos sobre Hidráulica de los que se conservan datan de muchos
años. El tratado de Arquímedes sobre Los Cuerpos Flotantes escrito en el
año 250 a.n.e. Es considerado el primer trabajo científico sobre la Hidráulica. Por
el año 100 de la era Sexto Julio Frontino el comisionado de aguas de Roma y su
ingeniero principal durante el desarrollo del imperio Romano, en la cuenca
del Mediterráneo se ejecutaron notables obras de acueducto: La propia
capital Roma, estaba provista por medio de varios acueductos y la cloaca máxima
que se construyó como conducción principal de las aguas residuales de la ciudad,
que se ha estado utilizando hasta hace pocos años.
El vocablo Hidráulica proviene de dos palabras griegas: hidro, que significa agua y aulus
que significa tubo, es decir etimológicamente la hidráulica estudia el movimiento
del agua por tuberías. Es la ciencia que estudia experimentalmente por medio de
cálculos, las condiciones del equilibrio y del movimiento de los líquidos.
Etimología
La primera bomba construida por el hombre fue la jeringa y se debe a los
antiguos egipcios, quienes la utilizaron para embalsamar las momias. en el siglo II A.C.,
la convirtió en una bomba de doble efecto.
Primeras leyes y precursores
Tras el período del renacimiento y al surgir el renacimiento italiano en el siglo
XV aparecen las primeras leyes sobre el equilibrio de los líquidos y sobre sus
características dinámicas, dando en esta forma origen a la hidromecánica como ciencia
y a la hidráulica como aplicación práctica de la misma. Entre los precursores se
destacan Leonardo da Vinci cuyo genio universal abarcó también los estudios
hidráulicos en el siglo XV, especialmente en los trabajos que se realizó en las ciudades
de Milán y Florencia. En 1612 Galileo Galilei presentó un trabajo que contiene el
primer estudio sistemático de los principios básicos de la Hidrostática. Number
En 1634 su discípulo Evangelista Torricelli enunció la Ley del flujo de líquidos por
orificios y en 1650 Blas Pascal descubrió la Ley de la distribución de las presiones en
un líquido. Alrededor de 1686 y casi simultáneamente Edmundo
Mariotte en Francia e Isaac Newton en Inglaterra introdujeron nociones de viscosidad
en los líquidos, estableciendo leyes para explicar el efecto de las mismas.
Siglo XVIII y XIX
En el Siglo XVIII algunos científicos desarrollaron algunos trabajos entre ellos se
encuentra Mijaíl Lomonósov, Daniel Bernoulli, Leonardo Euler y Antoine de
Chezy, los cuales desarrollaron las bases teóricas de esta ciencia, ello fue posible
gracias al desarrollo de la Matemática y Mecánica a finales de este Siglo. A lo largo
del siglo XIX la hidráulica se ve enriquecida por otros aportes teóricos y
experimentales de Henry Darcy, por su discípulo y continuador H. Bazin y por el
médico Jean Poisuille interesado en los estudios sobre la circulación de la sangre,
lo que lo llevó al campo de la Hidráulica. Además de los científicos anteriores que
desarrollaron sus trabajos en Francia, sobresalieron también en Alemania Julios
Weisbach y Gottlieh Hagen, durante esta época y en el aspecto teórico se
destacan los científicos Lagrange, Helmholtz, Saint Venant, Venturi y Pitot.
Durante todo el Siglo XIX y principios del XX la hidrodinámica teórica y la
hidráulica experimental se desarrollaron independientemente.
Siglo XX
A fines del anterior período y a lo largo de los primeros del siglo XX se amplía el
conocimiento hidráulico al incluirse los efectos de la viscosidad de los fluidos y se
desarrolla la teoría de los modelos, lo que permite una amplia gama de estudios
experimentales. Esta época esta asociada con los nombres de Georges Stokes, y
Osborne Reynolds en Inglaterra, N. Jukovski y B.A.Bakhmetev en Rusia, G. diMarchi y
Allievi en Italia, D. Thoma y Th. Rehbock en Alemania, J. Boussinesq y M. Michaud
en Francia y J.B.Francis en los EE.UU. En este Siglo hay que destacar los nombres
de Victor Kaplan en Checoslovaquia, L. Prant, Th Von Karman y J. Nikuradse
en Alemania, N.N. Pavlosky en la antigua URSS, Louis Bergeron en Francia y J. Koseny
en Austria entre otros muchos.
El desarrollo impetuoso de la técnica a comienzo del siglo XX condujo a la unión de la
hidrodinámica teórica con la hidráulica experimental en una ciencia técnica aplicada, bajo
el nombre de hidrodinámica técnica. Modernamente esta ciencia, que se basa de manera
parcial en el razonamiento analítico puro y en la experimentación, recibe el nombre de
Hidráulica.
GENERALIDADES
Definición
Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplica un esfuerzo
tangencial por pequeño que sea. Fluidos son líquidos y gases. Los líquidos se diferencian de los
gases por la fluidez y menor movilidad de sus partículas y porque ocupan un volumen
determinado, separándose del aire mediante una superficie plana. En esta asignatura nos
ocuparemos únicamente del comportamiento de los líquidos.
La Hidráulica es la parte de la Mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos
con aplicación a los problemas de naturaleza práctica (conducciones, abastecimientos, riegos,
saneamientos, etc.).
Propiedades fundamentales de los líquidos
Los líquidos son sistemas deformables constituidos por un número infinito de puntos
materiales aislados, infinitesimales. Se trata de sistemas continuos donde no existen
“espacios vacíos” dentro de la masa.
Desde el punto de vista de la Mecánica cabe destacar las siguientes propiedades
fundamentales de los líquidos:
Isotropía: Se conocen como isótropos a las sustancias cuyas propiedades son idénticas en
cualquier dirección.
Movilidad: Carencia de forma propia. Aptitud para adoptar cualquier forma, la del recipiente
que los contiene.
Viscosidad: Propiedad por la que el líquido ofrece resistencia a los esfuerzos tangenciales
que tienden a deformarlo.
Compresibilidad: Propiedad por la cual los líquidos disminuyen su volumen al estar
sometidos a incrementos de presión positivos. En los líquidos esta disminución es muy
pequeña, es decir, son poco compresibles.
Los líquidos que tienen las propiedades de isotropía, movilidad, incompresibilidad y no
viscosos se llaman líquidos perfectos. Un líquido (fluido) perfecto no existe en la Naturaleza.
En los líquidos existe, en la realidad, una atracción molecular, especie de cohesión, que es la
viscosidad, y que expresa la resistencia del líquido a dejarse cortar o separar.

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HIDRAULICA

  • 1. Historia de la Hidráulica La Hidráulica nace de la necesidad del hombre por aprovechar las fuerzas de los elementos naturales que tiene en su entorno. Los primeros trabajos sobre Hidráulica de los que se conservan datan de muchos años. El tratado de Arquímedes sobre Los Cuerpos Flotantes escrito en el año 250 a.n.e. Es considerado el primer trabajo científico sobre la Hidráulica. Por el año 100 de la era Sexto Julio Frontino el comisionado de aguas de Roma y su ingeniero principal durante el desarrollo del imperio Romano, en la cuenca del Mediterráneo se ejecutaron notables obras de acueducto: La propia capital Roma, estaba provista por medio de varios acueductos y la cloaca máxima que se construyó como conducción principal de las aguas residuales de la ciudad, que se ha estado utilizando hasta hace pocos años.
  • 2. El vocablo Hidráulica proviene de dos palabras griegas: hidro, que significa agua y aulus que significa tubo, es decir etimológicamente la hidráulica estudia el movimiento del agua por tuberías. Es la ciencia que estudia experimentalmente por medio de cálculos, las condiciones del equilibrio y del movimiento de los líquidos. Etimología
  • 3. La primera bomba construida por el hombre fue la jeringa y se debe a los antiguos egipcios, quienes la utilizaron para embalsamar las momias. en el siglo II A.C., la convirtió en una bomba de doble efecto. Primeras leyes y precursores Tras el período del renacimiento y al surgir el renacimiento italiano en el siglo XV aparecen las primeras leyes sobre el equilibrio de los líquidos y sobre sus características dinámicas, dando en esta forma origen a la hidromecánica como ciencia y a la hidráulica como aplicación práctica de la misma. Entre los precursores se destacan Leonardo da Vinci cuyo genio universal abarcó también los estudios hidráulicos en el siglo XV, especialmente en los trabajos que se realizó en las ciudades de Milán y Florencia. En 1612 Galileo Galilei presentó un trabajo que contiene el primer estudio sistemático de los principios básicos de la Hidrostática. Number En 1634 su discípulo Evangelista Torricelli enunció la Ley del flujo de líquidos por orificios y en 1650 Blas Pascal descubrió la Ley de la distribución de las presiones en un líquido. Alrededor de 1686 y casi simultáneamente Edmundo Mariotte en Francia e Isaac Newton en Inglaterra introdujeron nociones de viscosidad en los líquidos, estableciendo leyes para explicar el efecto de las mismas.
  • 4. Siglo XVIII y XIX En el Siglo XVIII algunos científicos desarrollaron algunos trabajos entre ellos se encuentra Mijaíl Lomonósov, Daniel Bernoulli, Leonardo Euler y Antoine de Chezy, los cuales desarrollaron las bases teóricas de esta ciencia, ello fue posible gracias al desarrollo de la Matemática y Mecánica a finales de este Siglo. A lo largo del siglo XIX la hidráulica se ve enriquecida por otros aportes teóricos y experimentales de Henry Darcy, por su discípulo y continuador H. Bazin y por el médico Jean Poisuille interesado en los estudios sobre la circulación de la sangre, lo que lo llevó al campo de la Hidráulica. Además de los científicos anteriores que desarrollaron sus trabajos en Francia, sobresalieron también en Alemania Julios Weisbach y Gottlieh Hagen, durante esta época y en el aspecto teórico se destacan los científicos Lagrange, Helmholtz, Saint Venant, Venturi y Pitot. Durante todo el Siglo XIX y principios del XX la hidrodinámica teórica y la hidráulica experimental se desarrollaron independientemente.
  • 5. Siglo XX A fines del anterior período y a lo largo de los primeros del siglo XX se amplía el conocimiento hidráulico al incluirse los efectos de la viscosidad de los fluidos y se desarrolla la teoría de los modelos, lo que permite una amplia gama de estudios experimentales. Esta época esta asociada con los nombres de Georges Stokes, y Osborne Reynolds en Inglaterra, N. Jukovski y B.A.Bakhmetev en Rusia, G. diMarchi y Allievi en Italia, D. Thoma y Th. Rehbock en Alemania, J. Boussinesq y M. Michaud en Francia y J.B.Francis en los EE.UU. En este Siglo hay que destacar los nombres de Victor Kaplan en Checoslovaquia, L. Prant, Th Von Karman y J. Nikuradse en Alemania, N.N. Pavlosky en la antigua URSS, Louis Bergeron en Francia y J. Koseny en Austria entre otros muchos. El desarrollo impetuoso de la técnica a comienzo del siglo XX condujo a la unión de la hidrodinámica teórica con la hidráulica experimental en una ciencia técnica aplicada, bajo el nombre de hidrodinámica técnica. Modernamente esta ciencia, que se basa de manera parcial en el razonamiento analítico puro y en la experimentación, recibe el nombre de Hidráulica.
  • 6.
  • 7. GENERALIDADES Definición Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplica un esfuerzo tangencial por pequeño que sea. Fluidos son líquidos y gases. Los líquidos se diferencian de los gases por la fluidez y menor movilidad de sus partículas y porque ocupan un volumen determinado, separándose del aire mediante una superficie plana. En esta asignatura nos ocuparemos únicamente del comportamiento de los líquidos. La Hidráulica es la parte de la Mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos con aplicación a los problemas de naturaleza práctica (conducciones, abastecimientos, riegos, saneamientos, etc.). Propiedades fundamentales de los líquidos Los líquidos son sistemas deformables constituidos por un número infinito de puntos materiales aislados, infinitesimales. Se trata de sistemas continuos donde no existen “espacios vacíos” dentro de la masa.
  • 8. Desde el punto de vista de la Mecánica cabe destacar las siguientes propiedades fundamentales de los líquidos: Isotropía: Se conocen como isótropos a las sustancias cuyas propiedades son idénticas en cualquier dirección. Movilidad: Carencia de forma propia. Aptitud para adoptar cualquier forma, la del recipiente que los contiene. Viscosidad: Propiedad por la que el líquido ofrece resistencia a los esfuerzos tangenciales que tienden a deformarlo. Compresibilidad: Propiedad por la cual los líquidos disminuyen su volumen al estar sometidos a incrementos de presión positivos. En los líquidos esta disminución es muy pequeña, es decir, son poco compresibles. Los líquidos que tienen las propiedades de isotropía, movilidad, incompresibilidad y no viscosos se llaman líquidos perfectos. Un líquido (fluido) perfecto no existe en la Naturaleza. En los líquidos existe, en la realidad, una atracción molecular, especie de cohesión, que es la viscosidad, y que expresa la resistencia del líquido a dejarse cortar o separar.