3. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. 2. Dimensiones y sistemas de unidades Es conveniente identificar las dimensiones primarias o básicas, utilizadas en la mecánica de fluidos de manera siguiente: L= longitud M= masa T= tiempo Un ejemplo sencillo de dimensiones seria la velocidad expresada a través de su formula v= 𝐝𝐭= 𝐋𝐓 = L𝐓−𝟏 Varios textos de mecánica de fluidos utilizan el denominado sistema internacional (SI). En Venezuela el sistema técnico es el que se usa comúnmente para la ingeniería. ING. Gregory Rodríguez
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8. Los fluidos newtonianos tienen como característica principal una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y el gradiente tangencial de velocidad.F=µA𝑑𝑣dy𝜏=µdvdy ING. Gregory Rodríguez
12. Tensión superficial (σ), es la fuerza por unidad de longitud que se genera sobre la superficie libre del liquido, o de contacto entre dos fluidos que no se mezclan. Esto debido a las fuerzas de cohesión que actúan entre las moléculas integrantes de esos fluidos.𝛔=𝐅𝐋=𝐌𝐓𝟐 Colocación de un clip sobre la superficie del agua es un ejemplo común. ING. Gregory Rodríguez
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15. Presión de un fluido (P), la presión en un punto es causada por una fuerza normal que empuja contra una superficie plana que esta en contacto con el fluido. 𝐏=𝐌∗𝐚𝐋𝟐=𝐌𝐋𝐓𝟐 ING. Gregory Rodríguez
16. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. Ejercicios: Si 6m3 de un aceite pesan 5080 kg, calcular su peso especifico ϒ, densidad ρy densidad relativa. Determinar la variación de volumen de 1m3 de agua a 27° C al aumentar la presión en 21 kg/cm2. A partir de los siguientes datos experimentales determinar el modulo de elasticidad volumétrico del agua: a 35 kg/cm2 el volumen era de 30 dm3 y a 250 kg/cm2 de 29,70 dm3. Una placa de sección triangular de lado 0.01m (equilátero), localizada a una distancia de 75 mm de una placa fija se mueve a una velocidad de 0.25 Pie/s el fluido que se encuentra entre ellas es un aceite, cuya densidad relativa y viscosidad cinemática son 0.95 y 8x10−5 𝑚2𝑠 respectivamente. Se requiere saber la fuerza que se necesita aplicar para mantener esta velocidad. Determinar para aumentos de 1.5(𝜏), 2(𝜏) y 2.5(𝜏) la clasificación reológica del fluido. 1kgf=1UTM x MS2 ING. Gregory Rodríguez
22. Al no existir esfuerzos cortantes en una masa fluida en reposo, las fuerzas son necesariamente perpendiculares a las superficies sobre las cuales se ejercen.
23. Esas fuerzas serán iguales a la intensidad de presión, o simplemente presión, multiplicada por el área respectiva.ING. Gregory Rodríguez
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26. La igualdad de la presión en todos los sentidos, para un punto cualquiera dentro de un fluido en reposo (fluido ideal), es lo que se conoce como isotropía de la presiónING. Gregory Rodríguez
27. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. Variación de la presión con la elevación ING. Gregory Rodríguez
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31. La presión de una masa de fluido en reposo es constante a lo largo de un plano horizontal.
32. La variación de la presión es directamente proporcional a la profundidad.ING. Gregory Rodríguez
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34. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. Escalas de medición para la presión. Las presiones se miden normalmente de acuerdo con dos sistemas diferentes: Presiones absolutas, las cuales tienen su base en el cero absoluto, es decir, a partir del vacío perfecto. Presiones relativas, también llamadas manométricas, que se miden a partir de un datum arbitrario tomando como cero. Es común que ese datum sea la presión atmosférica, la cual varia con la altitud y la temperatura. ING. Gregory Rodríguez
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37. (b) mide presiones pequeñas negativas o presiones manométricas positivas en un liquido.
38. (c) mide presiones negativas grandes o presiones manométricas positivas se emplea un segundo liquido de densidad relativa mayor.ING. Gregory Rodríguez
39. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. Procedimiento general para resolver problemas de manometría 1. Preferiblemente se debe comenzar en un extremo y allí se escribe la Presión en dicho punto del sistema. 2. Luego se debe sumar o restar a este primer termino el cambio de presión, aplicando la ecuación fundamental de la Hidrostática, desde un menisco al siguiente ( +) si el siguiente menisco esta mas abajo y negativo si esta mas arriba. 3. Se continua así hasta llegar al otro extremo del manómetro o a otro menisco de llegada. 4. Finalmente, se iguala la ecuación a la Presión en ese ultimo punto del sistema. ING. Gregory Rodríguez
40. MECANICA DE FLUIDOS I PERIODO. 1. ¿Cuál es la presión a 1m y a 10m de profundidad desde la superficie del mar?. Suponga que densidad el mar=1,03E+3 Kg/m3 como densidad del agua de mar y que la presión atmosférica en la superficie del mar es de 1,01X105Pa. Suponga además que a este nivel de precisión la densidad no varía con la profundidad. 2. En el tubo en U de la figura, se ha llenado la rama de la derecha con mercurio y la de la izquierda con un líquido de densidad desconocida. Los niveles definitivos son los indicados en el esquema. Hallar la densidad del líquido desconocido. ING. Gregory Rodríguez
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