2. La urgencia de disponer de agua para satisfacer necesidades
básicas corporales y domésticas; la utilización de vías marítimas o
fluviales para el transporte y cruce de ellas; la irrigación de cultivos;
la defensa contra las inundaciones y el aprovechamiento de la
energía de corrientes ha forzado al hombre desde los tiempos más
antiguos a relacionarse con el agua.
De aquí el interés de someter la hidráulica a un examen
retrospectivo, para descubrir cómo su evolución paulatina pasó a
través de perplejidades y tropiezos, errores y aciertos; propuestas,
aceptación y rechazo de hipótesis; transitoriedad y permanencia de
teorías; para llegar a poseer casi las características de una ciencia
exacta.
3. es la parte de la física que estudia el movimiento de
los fluidos.
Este movimiento está definido por un campo vectorial
de velocidades correspondientes a las partículas del
fluido y de un campo escalar de presiones,
correspondientes a los distintos puntos del mismo.
Los principios físicos más útiles en las aplicaciones de
la mecánica de fluidos son el balance de materia, o
ecuación de continuidad, las ecuaciones del balance
de cantidad de movimiento y el balance de energía
mecánica. Pueden escribirse de forma diferencial,
mostrando las condiciones en un punto del interior de
un elemento de volumen, o bien de forma integrada,
aplicables a un volumen o masa finitos de fluido.
4. La hidrodinámica estudia la dinámica de
fluidos no comprensibles. Por extensión
dinámica de fluidos
El fluido
como
continuo
•Un fluido es una sustancia que deforma
continuamente al ser sometida a un
esfuerzo contarte no importa cuan
pequeño sea.
• consideramos que el fluido esta
idealmente compuesta de una sustancia
infinitamente divisible.
5. Isaac Newton
1642 – 1727
Exploró varios aspectos de la resistencia de fluido inercial, viscosidad y onda;
descubrió la contracción a chorro.
Giovanni Poleni
1683 – 1761
Integró la ecuación de flujo para evaluar la descarga de vertedero.
Henri DE Pitot
1695 – 1771
Construyó un dispositivo de tubo doble, para indicar la velocidad del agua a través
de una cabeza diferencial.
Daniel Bernoulli
1700 – 1782
Experimentó y escribió sobre varias fases del movimiento del fluido y lo llamó
hidrodinámica, inventó la tecnología del manómetro y adoptó la primitiva energía
principal para explicar la indicación de la velocidad principal, propuesto aún para
propulsión.
6. Leonhard Euler
1707 – 1783
Primero explicó el papel de la presión en el flujo de un canal; formuló ecuaciones básicas de
movimiento y así llamada termómetro de Bernoulli; introdujo el concepto de cavitación y el
principio de maquinaria centrífuga.
Alexis Claude Clairaut
1713 – 1765
Formuló ecuaciones de movimiento para rotación del fluido de los cuerpos.
Jean LE Rond Alembert
1717 – 1783
Originó la noción de velocidad y aceleración de componentes, expresión diferencial de
continuidad y de resistencia cero para estabilizar un movimiento no uniforme.
Antonie Chezy
1718 – 1798
Formuló la similitud del parámetro para predicción de las características de caudal de un
canal a otro.
Jhon Smeaton
1724 – 1792
Investigó el desarrollo de las ruedas de agua y molinos de viento a través de pruebas sobre
modelos a escala.
7. Charles Bossut
1730 – 1814
Experimentó, habló y escribió extensivamente sobre varios aspectos de la “Mecánica de Fluidos”.
Jean Charles Borda
1733 – 1799
Condujo pruebas sobre la resistencia de inmersión de cuerpos fluidos a través de tubos, formuló la
pérdida por expansión brusca en un conducto confinado.
Pierre Louis Georges Du Buat
1734 – 1809
Publicó ampliamente un tratado sobre experimentos originales, esencialmente cada aspecto de los
hidráulicos contemporáneos para el sentido del cauce desde el arrastre.
Charles Augustin DE Coulumb
1736 – 1806
A través de experimentos de torsión y resistencia de fluidos desarrolló la relación estrecha que concierne
a la primera y segunda potencia de la velocidad.
Joseph Lous Lagrange
1736 – 1813
Introdujo el potencial de velocidad y la función de estiramiento de los hidrodinámicos modernos, derivo la
ecuación para la velocidad de la propagación de las ondas en la apertura de canales.
8. Giovanni Battista Venturi
1746 – 1822
Desarrolló pruebas sobre varias formas de la desembocadura de pieza en particular, cónica, contracción
y expansión.
Riche DE Prony
1755 – 1839
Extendió la estrecha relación de resistencia formulada por Chezy y Coulumb.
Franz Joseph VON Gerstner
1756 – 1832
Desarrolló la primera teoría de ondas en la profundidad del agua.
Reinbard Woltman
1757 – 1837
Desarrolló el primer medidor de corriente práctico, estableció la formula de la potencia presente en la
resistencia del escurrimiento en canales.
Johann Albert Eytelwein
1764 – 1848
Escribió ampliamente sobre hidráulica y simplificó la fórmula de resistencia de Woltman Du Buat.
Giuseppe Venturoli
1768 – 1846
Primero en analizar el flujo en tubos y flujos no uniformes en canales abiertos.
9. La forma en que fueron descubriéndose efectos, principios y leyes en
muchos casos sólo puede imaginarse, pues existe una laguna en
cuanto a los protagonistas y sus condiciones sociales, económicas y
culturales. La humanidad ha vivido siempre con fluidos. Cómo y
cuándo aprendió a usarlos sólo puede adivinarse.
Una historia no es sólo una secuencia de nombres, fechas, hechos y
las anécdotas que los conectan. Es más bien una explicación e
interpretación de éstos a partir de hipótesis fundamentadas y basadas
en patrones globales del comportamiento.
La contribución de Newton a los fluidos fue múltiple y a niveles muy
diferentes. Abarcó desde sus fundamentos, en forma indirecta, hasta
los meticulosos experimentos que llevó a cabo sobre vórtices
(remolinos) y viscosidad (fricción interna).
10. Desde el punto de vista general, el marco teórico, el aparato matemático y
las leyes físicas que Newton estableció, fueron, y siguen siendo, los
ingredientes esenciales de la teoría de los fluidos. Estos elementos fueron
una aporte fundamental, aunque indirecto, para el establecimiento final de la
teoría que realizó la notable generación que le siguió, formada por Euler, dos
de los Bernoulli, D'Alambert y Lagrange.
A la muerte de Newton, en plena ilustración, tres brillantes hombres
empiezan a dominar, extender y perfeccionar las herramientas analíticas
nuevas y, al mismo tiempo, a explotar su utilidad en el campo fértil y abierto
de los fluidos. Daniel Bernoulli (1700-1782) y Leonhard Euler (1707-1783),
formados en matemáticas por Johann Bernoulli, padre del primero, elaboran
una serie de trabajos que, junto con los desarrollados por Jean le Rond
d'Alambert (1717-1783), culminan con la formulación explícita de los
principios generales y las ecuaciones básicas de la mecánica de los fluidos.
Las contribuciones más importantes de Bernoulli aparecieron en el año de
1738 en su libro Hydrodynamica, cuando se acuña el término. Entre ellas
destaca el teorema que ahora lleva su nombre y que fue la primera
formulación del principio de la conservación de la energía para el caso de
los fluidos. En su versión moderna, cuya formulación general y correcta se
debe a Euler, establece que la suma de tres cantidades es igual a una
constante
11. fue un matemático griego, físico , ingeniero, inventor y astronomo.
Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de
los cientificos más importantes de la antigüedad clásica. Entre sus
avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática,
estática y la explicación del principio de la palanca. Es reconocido por
haber diseñado innovadoras máquinas, incluyendo armas de asedio y
el tornillo de Arquímedes, que lleva su nombre. Experimentos
modernos han probado las afirmaciones de que Arquímedes llegó a
diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o
prenderles fuego utilizando una serie de espejos.[1]
Se considera que Arquímedes fue uno de los matemáticos más
grandes de la antigüedad y, en general, de toda la historia.[2] [3] Usó el
método exhaustivo para calcular el área bajo el arco de una parábola
con el sumatorio de una serie infinita, y dio una aproximación
extremadamente precisa del número Pi.[4] También definió la espiral
que lleva su nombre, fórmulas para los volúmenes de las superficies
de revolución y un ingenioso sistema para expresar números muy
12. fue un matemático , estadístico , físico y medico
holandés-suizo . Destacó no sólo en matemática pura,
sino también en las llamadas aplicadas. Hizo
importantes contribuciones en hidrodinámica y
elasticidad.
13. Flujo de fluidos a régimen permanente o intermitente:
aquí se tiene en cuenta la velocidad de las partículas
del fluido, ya sea esta cte. o no con respecto al tiempo
Flujo de fluidos compresible o incompresible: se tiene
en cuenta a la densidad, de forma que los gases son
fácilmente compresibles, al contrario que los líquidos
cuya densidad es prácticamente cte. en el tiempo.
Flujo de fluidos viscoso o no viscoso: el viscoso es
aquel que no fluye con facilidad teniendo una gran
viscosidad. En este caso se disipa energía.
Flujo de fluidos rotaciones o irrotacional: es rotaciones
cuando la partícula o parte del fluido presenta
movimientos de rotacion y traslación. Irrotacional es
cuando el fluido no cumple las características
anteriores.
14. a) Al soplar por encima de una hoja de papel dispuesto
horizontalmente bajo la boca, como se indica en la figura 81, el
papel se levanta. Una variante de este experimento consiste en
soplar por el espacio que hay entre dos globos ligeramente
separados. Como lo indica la figura 82, los globos se juntan.
15. b) Si se sopla por una pajilla doblada sobre una abertura
de modo que funcione como atomizador, tal como se
ilustra en la figura 83, el agua asciende por la pajilla
vertical inmersa en ella.
16. c) Si se afirma con un dedo una pelota de pimpón en un
embudo (preferiblemente transparente) y justo cuando
soples fuertemente por el vástago del embudo se saca el
dedo, la pelotita, en vez de caer, se mantiene dentro del
embudo, como muestra la figura 84.
17. d) Con un secador de pelo se puede mantener flotando en
el aire una pelotita de pimpón del modo que se ilustra en la
figura 85. Cuando la pelota está en equilibrio, al mover el
chorro de aire de un lado a otro, la pelota sigue al chorro y
continúa en equilibrio. Si se inclina un poco el chorro de
aire, constatarás que tampoco cae.
18. e) Al acercar una pelota que cuelga de un hilo al chorro de
agua que sale de una llave se observa que la pelota puede
mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la
figura 86; es decir, parece que el flujo de agua y la pelota
se atraen.