LA HIDRODINÁMICA

Integrantes : ♥jenifer delgado ♥karol García ♥yonatan medina ♥nicol Zambrano grado : 10-3

contenido : Que es la hidrodinámica? Historia de la hidrodinámica.

Hidrodinámica:

Es la dinámica del agua ya que estudia sus movimientos hidráulicos y las fuerzas con las que se ejerce. También incluye el estudio de la dinámica de otros líquidos.

Historia :

La mecanica de fluidos o hidrodinámica tiene sus orígenes en la hidraulica tanto en Mesopotamia como en Egipto alrededor del año 400 a.c

a lo largo de la historia aparecen inventos e investigadores que aportan mejoras sustanciales en el campo que hoy e denominan mecanica de fluidos; a finales del siglo xlx comienza la unificación entre hidráulicos e hidrodinámicos, la mecanica de fluidos moderna nace con pascal , que en las primeras décadas del siglo xx elaboro la sintesis entre la hidraulica practica y la hidrodinámica teórica.

La hidrodinámica 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. Existen diversos tipos de fluidos:

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.

Viscosidad cero significa que el fluido fluye con total facilidad sin que haya disipación de energía. Los fluidos no viscosos incompresibles se denominan fluidos ideales.

Flujo de fluidos rotacional: es rotaciones cuando la partícula o parte del fluido presenta movimientos de rotación y traslación. I rotacional es cuando el fluido no cumple las características anteriores.

Otro concepto de importancia en el tema son las líneas de corriente que sirven para representar la trayectoria de las partículas del fluido. Esta se define como una línea trazada en el fluido, de modo que una tangente a la línea de corriente en cualquier punto sea paralela a la velocidad del fluido en tal punto. Dentro de las líneas de corriente se puede determinar una región tubular del fluido cuyas paredes son líneas de corriente. A esta región se le denomina tubo de flujo.

ECUACION FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA DE FLUIDOS.Para llegar a ella se trata que sobre un fluido actúan dos tipos de fuerzas: las de presión, por las que cada elemento de fluido se ve afectado por los elementos rodantes, y las fuerzas exteriores que provienen de un campo conservativo, de potencial V.

ECUACION DE CONTINUIDAD.Esta expresión expresa la idea de que la masa de fluido que entra por el extremo de un tubo debe salir por el otro extremo.En un fluido en movimiento, las moléculas poseen una velocidad determinada, de forma que para conocer el movimiento del fluido, hace falta determinar en cada instante su correspondiente campo de velocidades. En dicho campo es donde se obtiene el llamado tubo de corriente. El tubo de corriente es, por tanto, el espacio limitado por las líneas de corriente que pasan por el contorno de una superficie, situada en el seno de un líquido.Para obtener la expresión de continuidad hay que partir de un elemento de volumen en forma de paralelepípedo de elemento de volumen dV, y lados dx, dy y dz.

Tratamos una pequeña masa de fluido que se mueve en un tubo. En la posición 2, con una sección de valor A2, el fluido tiene una rapidez v2 y una densidad 2.Corriente abajo en la posición A las cantidades son A1 , v1 y 1 .Puesto que ningún fluido puede atravesar las paredes del tubo, entonces el gasto másico debe ser el mismo entre los dos puntos. Matemáticamente:A2 v2 2 = 1 A1 v1Esta ecuación es una particularidad de la ecuación de continuidad y está definida para el caso de fluidos incompresibles, es decir de densidad constante y estacionaria, por tanto, la velocidad en cada punto es siempre la misma, aunque varíe de unos puntos a otros.

ECUACION DE BERNUILLI.

Para el caso de un flujo irracional a régimen permanente de un fluido incompresible no viscoso, es posible caracterizar el fluido en cualquier punto de su movimiento si se especifica su rapidez, presión y elevación. Estas tres variables se relaciona con la ecuación de Bernuilli (1700-1782). En este caso hay que tener en cuenta dos consideraciones:

Siempre que un fluido se desplace en un tubo horizontal y se encuentre en una región donde se reduce la sección transversal entonces hay una caída de presión del fluido.

Si el fluido se somete a un aumento en su elevación, entonces la presión en la parte inferior es mayor que la presión en la parte superior. El fundamento de esta afirmación es el estudio de la estática de fluidos. Esto es verdad siempre y cuando no cambie la sección transversal del tubo.

La ecuación de Bernuilli se postula como: “en dos puntos de la línea de corriente en un fluido en movimiento, bajo la acción de la gravedad, se verifica que la diferencia de las presiones hidrodinámicos es igual al peso de una columna de fluido de base unidad y altura la diferencia entre los dos puntos”.La ecuación de Bernuilli tiene las siguientes propiedades:modificar la altura significa una compensación en la variación de la presión o en la velocidadLa velocidad en un tubo de sección cte. es también constante.El principio. De conservación de energía permite utilizar la ecuación en tubos rectos y de sección transversal cte. o en tubos de sección variable.Para aplicar esta ecuación s esencial identificar las líneas de corriente y seleccionar unas estaciones definidas agua arriba y abajo en el fluido. Las estaciones se eligen por conveniencia.

Uno de los grandes inventos que ayudaron que la hidrodinámica estallara fue el tornillo de Arquímedes el cual consistía en elevar el agua para regar las zonas donde no llegaba el agua por la pendiente. Hoy en día se le conoce como bomba nueva que es capas de elevar cierta cantidad de agua.

Los antiguos en egipcio abrieron canales de hormigón con los que pusieron a técnicas que se pudieron generalizar por todas las partes del mediterráneoLa mayor parte del recorrido se hacía por  canales, en general cubiertos, que se construían por las laderas de los montes, siguiendo la línea de pendiente deseada (generalmente pequeña, del orden del 0,004%), y se situaban cada cierto tiempo cajas de agua o arcas de agua, pequeños depósitos que servían para regular el caudal o decantar los sólidos, normalmente arena , que las aguas pudieran arrastrar. que sacaban agua del rio nilo y así llegaban alas casas pero después de esto. Después de esto se fabricaron acueductos donde llegaba el agua

Y por medio del tornillo sin fin bombeaban el agua hacia las casas para abastecer las necesidad e Durante su estancia en Egipto dio la primera muestra de su genio para la mecánica al inventar el tornillo sin fin o "Tornillo de Arquímedes", un cilindro giratorio con una hélice con el que se podía extraer agua de los pozos o sacar el agua que había entrado a un barco y la cóclea, un aparato para elevar las aguas y regar ciertas regiones del Nilo, donde no llegaba el agua durante las inundaciones.

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