FUERZA HIDRODINAMICA

FUERZA

HIDRODINÁMICA

HIDRODINÁMICA: La hidrodinámica, estudia los fluidos en movimiento, 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 y que está regido por el PRINCIPIO DE BERNOULLI.

Importancia de la hidrodinámica

La hidrodinámica es un área muy importante para la vida diaria porque se encarga del estudio de los líquidos, principalmente del agua, el cual es el líquido vital para nuestras vidas. Por medio de ella, se pueden hacer diferentes estudios y crear aplicaciones para poder hacer posible la distribución de este preciado líquido.

Ejemplos

Algunos ejemplos donde podemos observar la hidrodinámica son:

• Velero Navegando
• Turbina Hidráulica
• Circulación de Agua por Tuberías
• Esquí Acuático
• Gatos Hidráulicos
• Grúas de transporte
• Amortiguadores
• Frenos

TEOREMA DE BERNOULLI

 El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un flujo laminar moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

1. Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
2. Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
3. Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que pose.

La ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, consta de los siguientes términos, respectivamente, donde:

•  = velocidad del fluido en la sección considerada.
•  = densidad del fluido.
•  = presión a lo largo de la línea de corriente.
•  = aceleración gravitatoria
  
•  = altura en la dirección de la gravedad desde una costa de referencia.

Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:

• Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona ‘no viscosa’ del fluido.
• Caudal constante
• Flujo incompresible, donde ρ es constante.
• La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo irrotacional

Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.

Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el flujo de agua en tubería.

PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI

UNIDAD II: ECUACIÓN DE BERNOULLI Problemas. 1) En la figura, el fluido es agua y descarga libremente a la atmósfera. Para un flujo másico de 15 kg/s, determine la presión en el manómetro. Aplicando la e.c de Bernoulli entre 1 y 2 tenemos 2) El tanque de una poceta tiene una sección rectangular de dimensiones 20cmx40cm y el nivel del agua está a una altura   h = 20 cm  por encima de la válvula de desagüe, la cual tiene un diámetro d2 = 5 cm. Si al bajar la palanca, se abre la válvula: a) ¿Cuál será la rapidez inicial de desagüe por esa válvula en función de la altura de agua remanente en el tanque? b) ¿Cuál es la rapidez inicial de desagüe? No desprecie la velocidad en la superficie del tanque. Aplicando la ecuación de Bernoulli Calculamos la rapidez

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TEOREMA DE TORRICELLI:

 Es una aplicación de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida e un liquido por un orificio. “la velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio”TEOREMA DE TORRICELLI: Es una aplicación de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida e un liquido por un orificio. “la velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio”

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