Fundamentos Esenciales de la Mecánica de Fluidos: Conceptos Clave y Ecuaciones
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Fundamentos de la Mecánica de Fluidos: Conceptos Esenciales
I. Viscosidad y Clasificación de Fluidos
La unidad que se mide en Stokes corresponde a: VISCOSIDAD CINEMÁTICA.
Los fluidos pueden ser: NEWTONIANOS, NO NEWTONIANOS Y VISCOELÁSTICOS.
Los fluidos viscoelásticos: RECUPERAN PARTE DE LA DEFORMACIÓN.
Aquella característica propia de cada fluido, dependiente de la temperatura y la presión, corresponde a: VISCOSIDAD.
La ley de la viscosidad de Newton determina: LA FUERZA TANGENCIAL QUE PERMITE EL MOVIMIENTO DE LA PLACA MÓVIL.
Un fluido se diferencia de un sólido: POR SU COMPORTAMIENTO CUANDO ESTE SE SOMETE A UNA FUERZA Y POR LA SEPARACIÓN DE SUS MOLÉCULAS.
La fuerza aplicada en un fluido es siempre: TANGENCIAL AL FLUIDO Y SE DENOMINA ESFUERZO CORTANTE / TIENE EL SENTIDO DEL MOVIMIENTO.
Los Poises corresponden a: UNIDAD DE VISCOSIDAD ABSOLUTA / 0,1 Pa·s.
La ley de Poiseuille se aplica a: FLUIDO DESPLAZÁNDOSE EN UNA TUBERÍA.
La determinación de que un fluido sea laminar o turbulento se establece mediante: EL NÚMERO DE REYNOLDS.
De un fluido que se desplaza dentro de una tubería se puede decir:
- SU VELOCIDAD ES MAYOR EN EL CENTRO QUE CERCANO A LAS PAREDES DE LA TUBERÍA.
- PRESIÓN DE ENTRADA > PRESIÓN DE SALIDA.
- EL CAUDAL DEPENDE DIRECTAMENTE DE LA SECCIÓN DE LA TUBERÍA.
Relaciones de Unidades y Conceptos
Relaciones:
- F/A → Fuerza de corte (Esfuerzo cortante)
- Presión → Pascal (Pa)
- Caudal → Litros/segundo (L/s)
- μ (viscosidad dinámica) → Poise (P)
II. Hidrodinámica y Conservación de la Energía
Viscosidad: RESISTENCIA AL FLUJO QUE EXPERIMENTAN LOS LÍQUIDOS.
La ecuación de continuidad:
- SU BASE ES LA CONSERVACIÓN DE LA MASA.
- RELACIONA LAS SECCIONES Y VELOCIDADES DE ENTRADA Y SALIDA.
En una bifurcación de tuberías, se cumple que: EL CAUDAL DE ENTRADA ES IGUAL A LA SUMA DE LOS CAUDALES DE SALIDA.
“Cantidad de volumen que pasa por una sección por unidad de tiempo” corresponde a: CAUDAL / SE MIDE EN LITROS SOBRE SEGUNDO.
El Teorema de Torricelli nos permite determinar: LA RAPIDEZ DE SALIDA DE UN FLUIDO POR UN ORIFICIO DE UN RECIPIENTE.
El tubo de Venturi:
- PERMITE MEDIR LA RAPIDEZ DE UN FLUIDO.
- MIENTRAS MAYOR ES LA RAPIDEZ, MENOR ES LA PRESIÓN.
De la ecuación de Bernoulli se puede decir:
- SU BASE ES EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.
- ES APLICABLE SOLO A FLUIDOS INCOMPRESIBLES.
- PERMITE MEDIR LAS VARIACIONES DE PRESIÓN.
“Las moléculas se mueven en trayectorias paralelas”, esto corresponde a: FLUJO LAMINAR.
Fluidos incompresibles: MANTIENEN SU DENSIDAD CONSTANTE.
**Recordatorio: Ecuación de Continuidad → A₁·V₁ = A₂·V₂
“Si la sección de un tubo de flujo se estrecha, entonces la velocidad del fluido aumenta”, corresponde a una indicación de: TEOREMA DE BERNOULLI.
III. Hidrostática, Presión y Principios Fundamentales
De las siguientes características, ¿cuál NO pertenece a los gases?: TIENEN FORMA FIJA.
La densidad de un cuerpo depende de: SU MASA Y VOLUMEN.
El término fluido es empleado para: LÍQUIDOS Y GASES.
¿Qué tipo de fuerza ejercen los fluidos en reposo sobre un recipiente?: PERPENDICULARES.
La presión hidrostática en el fondo de una piscina llena con cierto líquido depende de: LA PROFUNDIDAD DE LA PISCINA.
De las siguientes variables, ¿cuál NO interviene en la presión hidrostática?: FUERZA.
Es correcto afirmar: LOS FLUIDOS TOMAN LA FORMA DEL RECIPIENTE DONDE ESTÁN DEPOSITADOS.
La tensión superficial es: UNA PROPIEDAD SOLO DE LOS LÍQUIDOS.
“Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de la masa del volumen de fluido desplazado o desalojado”. Este principio:
- ES DE ARQUÍMEDES.
- ES LA BASE DE LA FLOTABILIDAD.
- PERMITE DETERMINAR LA FUERZA QUE REALIZA UN FLUIDO SOBRE EL CUERPO.
La capilaridad es: ELEVACIÓN O DESCENSO DE UN LÍQUIDO EN UN TUBO CAPILAR / SE PRODUCE POR LA TENSIÓN SUPERFICIAL.
S₁ y S₂ son las áreas de los pistones, F₁ y F₂ son las fuerzas (prensa hidráulica): LA PRESIÓN ES CONSTANTE EN TODOS LOS PUNTOS DE LA PRENSA (Principio de Pascal).
Las siguientes aseveraciones son correctas:
- LA FUERZA ES UNA INTERACCIÓN ENTRE DOS CUERPOS.
- PESO ESPECÍFICO SE PUEDE MEDIR EN N/m³.
La viscosidad:
- ES LA RESISTENCIA QUE OPONEN LAS MOLÉCULAS PARA SEPARARSE LAS UNAS DE OTRAS.
- PUEDE SER ABSOLUTA O CINEMÁTICA.
¿Cuál(es) de los enunciados son Falsos?:
- LA DENSIDAD RELATIVA SE MIDE EN KG/m³ (Falso, es adimensional).
- LA PRESIÓN SE MIDE EN N/m (Falso, se mide en N/m² o Pascales).