FUERZAS INTERMOLECULARESFuerza de cohesin: fuerza que permite a los lquidos mantener unidas sus molculas, se debe a la fuerza de los enlaces de hidrogeno *

FUERZAS INTERMOLECULARESFuerza de adhesin: fuerza de unin entre molculas de agua (dipolares) con otras sustancias (polares), propiedad que permite que el agua se pueda adherir a otros materiales (por eso el agua moja)*

Propiedades de los lquidosTensin superficial: fuerza que acta tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un lquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las molculas de un lquido son las responsables del fenmeno.*

Propiedades de los lquidosCapilaridad: es una propiedad de loslquidosque depende de sutensin superficial(la cual, a su vez, depende de lacohesinofuerza intermoleculardel lquido) y de la fuerza de adhesin, que le confiere la capacidad de subir o bajar por untubo capilar.*

*

*HIDRODINMICA3 MedioFsicaProf. Mauricio Valdebenito M.

*OBJETIVOSAl trmino de la unidad, usted deber:Comprender y aplicar ecuacin de caudal.Comprender y aplicar la ecuacin de Bernoulli.

*CARACTERSTICAS DEL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOSFlujo laminar : Ocurre cuando las molculas de un fluido en movimiento siguen trayectorias paralelasFlujo turbulento : Ocurre cuando las molculas de un fluido en movimiento se cruzan, produciendo un flujo inestable.

*Caractersticas del movimiento de Fluido ideal El fluido no Viscoso: No hay fuerzas de friccin internas entre capas adyacentes. Es decir, despreciaremos los efectos de la viscosidad.

El fluido es incompresible: Su densidad constante.

Flujo estacionario : La velocidad, la densidad y la presin en cada punto del fluido no cambia en el tiempo.

Flujo irrotacional. El fluido se mueve sin turbulencia. Es decir, en el fluido no se producen remolinos o vrtices.

*CAUDAL (Q)Volumen (V) de fluido que atraviesa una seccin de rea , en un determinado tiempo (t)

Q = A v1 Sus unidadesSistema internacional: m/sCGS: cm/sSi v1 es la rapidez con que el lquido atraviesa la seccin de rea (A), el caudal ser:

Q = V t

*ECUACIN DE CONTINUIDADComo no puede haber paso de fluido a travs de la superficie lateral del tubo, ni tampoco hay fuentes ni sumideros, entonces, el caudal a la entrada y a la salida del tubo es el mismo.

Q entrada = Q salida

A1 v1 = A2 v2

Donde A y v son las reas y rapidez respectivas.

*EJERCICIO N 1

Por una tubera circular de 20 (cm.) de radio, circula un caudal de 6 metros cbicos por segundo, con qu velocidad circula el fluido?, considere = 3.

A) 0.02 (m/s)B) 6 (m/s)C) 30 (m/s)D) 0.12 (m/s)E) 50 (m/s)

*En los seres humanos la sangre fluye del corazn a la aorta, la cual tiene un radio de ~1 cm. La sangre llega finalmente a miradas de pequeos capilares que tienen radio de ~ 4x10-4cm. Si la velocidad de la sangre en la aorta es de 80 cm/s y en los capilares es de 5x10-4m/s, estime cuantos capilares hay en el cuerpo.EJERCICIO N 2

*Qu tan grande debe ser un ducto para calefaccin, si el aire que se mueve a lo largo de el a 3 m/s debe renovar el aire de una habitacin cuyo volumen es de 300m3 , cada 15 minutos, ?EJERCICIO N 3

*ECUACIN DE BERNOULLIEs una ecuacin fundamental de la mecnica de los fluidos ideales y constituye una forma de principio de conservacin de energa mecnica. Se considera que en el flujo existen tres tipos de energa: la energa cintica debida al movimiento, la energa potencial debida a la presin y la energa potencial gravitatoria debida a la elevacin. P +1/2 D V + D g h = constante P = presin del fluido.D = densidad del fluido.V = rapidez del fluido.g = aceleracin de gravedad.h = altura del fluido en el punto en estudio.

*ECUACIN DE BERNOULLIPor conservacin de la energa, la suma de los tres factores debe ser la misma en cualquier parte del fluido, luego, para el tubo de la figura se tiene:P1+1/2 D1V1 + D1gh1 = P2 +1/2D2 V2 + D2 g h2

*EJERCICIO N 4

Por una tubera horizontal de seccin transversal variable circula agua. En un punto donde la rapidez es 4 (m/s(, la presin es 90 (KPa(. Sabiendo que la densidad del agua es 1 103 [kg/m3], cul es la presin que experimenta el agua en cierto punto donde su rapidez alcanza los 6 (m/s(?

A) 10 (kPa(

B) 20 [kPa]

C) 40 (kPa(

D) 60 (kPa(

E) 80 (kPa(

*Aplicaciones de la Ecuacin de BernoulliSi h1 = h2

*Aplicaciones del teorema de BernoulliEste principio explica el vuelo de los aviones, ya que la forma y la orientacin de las alas permiten que el aire pase con mayor velocidad por la parte superior que la inferior de stas. Luego, la presin encima del ala es menor que la presin debajo de ella, produciendo una fuerza resultante dirigida hacia arriba, llamada fuerza ascensional o de sustentacin.

*Cul es la fuerza de levantamiento sobre la ala de un avin de rea 100 m2 si el aire pasa sobre las superficies superior y inferior a 335 m/s y 295 m/s respectivamente ? Densidad del aire es 1,3 kg/m3, y Cunta masa se puede elevar?EJERCICIO N 5

*Aplicaciones del teorema de BernoulliTeorema de Torricelli La rapidez de salida de un fluido por un orificio, es la misma que adquiere un cuerpo que cae libremente , partiendo del reposo desde una altura h.v = rapidez del lquido por el orificio.g = aceleracin de gravedad.h = altura desde el orificio hasta el nivel del lquido.

*EJERCICIO N 6

Se tiene un tambor con agua cuya altura es de 80 [cm.]. Se hace un orificio a 30 [cm.] del suelo. Con qu rapidez sale el fluido por el orificio?

A) 4 [m/s]

B) 6 [m/s]

C) 10 [m/s]

D)

[m/s]

E)

[m/s]

_1148120365.unknown

_1148120326.unknown

*Un gran depsito abierto lleno de agua posee un agujero muy pequeo en su parte inferior como se muestra en la figura por donde sale el agua recorriendo 30 [m/s]. Encuentra la altura del agua en el depsito.EJERCICIO N 7

*Aplicaciones del teorema de BernoulliTubo de Venturi Consiste en un tubo horizontal al cual se le ha hecho un estrechamiento en forma gradual. Se utiliza para medir la rapidez dentro de un fluido, a partir de las diferencias de presin entre el sector ms ancho y ms angosto del tubo.v1 y v2 rapidez respectiva en cada punto.g = aceleracin de gravedad.h = altura en el tubo pequeo que se encuentra sobre el horizontal.

*ROCE EN UN FLUIDOCuando un cuerpo se mueve por un fluido,ste opone cierta resistencia a su avance por la accin de las fuerzas de roce. Estas fuerzas dependen de factores propios del cuerpo y del fluido, los cuales son:

Tamao del fluidoForma del cuerpoVelocidad del cuerpoViscosidad del fluido

*VELOCIDAD LMITE (vL)Cuando un objeto se mueve dentro de un fluido, las fuerzas que actan sobre l determinan el movimiento que realiza.Por ejemplo, cuando dejamos caer un objeto en un estanque con agua, actan las fuerzas de gravedad empuje y roce. Luego, a medida que su velocidad aumenta, el roce tambin lo hace, por lo que la fuerza neta disminuye, logrando que el cuerpo baje con velocidad constante, llamada velocidad limite.

*LEY DE STOKES Un caso particular es el de un objeto esfrico que se mueve en el interior de un fluido viscoso. Este caso especial fue estudiado por Stokes, a mediados del siglo XIX, quien deriv una relacin para la fuerza de resistencia experimentada por el objeto. Esta relacin es conocida como ley de Stokes y se expresa como:

Donde es el coeficiente de viscosidad del fluido, r es el radio del objeto esfrico y v es su rapidez.

*Velocidad lmite Cuando el objeto alcanza un movimiento uniforme, el equilibrio de fuerzas se expresa, en trminos de mdulos, como:

Al reemplazar el volumen por el de una esfera, obtenemos:

*ASPECTOS FSICOS DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

*EJERCICIO N 8

****************