Historia de la mecanica de fluidos

La mecánica dy también fluidos es la rama dy también la Mecánica dedicada a estudiar las propiedades y el comportamiento de los fluidos, ya sean líquidos o gases. Se basa en los principios de la Mecánica newtoniana dy también los sólidos: las leyes dy también Newton, la conservación dy también la energía y el momentum.

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Tanto en ingeniería como en ciencias de la vida y el ambiente, los fluidos tienen un papel principal. El airy también y el agua que nos rodean y que sustentan la vida son fluidos, de esta manera como sangre y otros líquidos en el cuerpo humano y en los animales.

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La Mecánica dy también los fluidos estudia el comportamiento de gases y líquidos como el agua. Fuente: Pixabay.

Las corrientes dy también aire y las corrientes acuáticas son factores que determinan el clima y las peculiaridades de los ecosistemas quy también albergan a los seres vivos. Las plantas, que son el sostén dy también la vida, aprovechan las cualidades dy también los fluidos para adaptarsy también y mejorar en distintos ambientes.

Por otra parte, conocer el comportamiento de los fluidos es imprescindible en el diseño las estructuras que dan forma a la civilización. De allí surge el diseño de tuberías, sistemas dy también riego, construcciones civiles, refrigeración, calefacción, automóviles, embarcaciones, aviones, artículos deportivos, y mucho más.


La Mecánica dy también los fluidos prosigue actuando todavía alejándosy también del ambiente terrestre. En efecto el Sol, el centro del Sistema Solar, es una gigante masa de fludesquiciado gaseoso, cuya existencia depende del equilibrio entry también la gravedad y la presión hidrostática.

Los ámbitos magnéticos estelares y planetarios son consecuencia del movimiento de las cargas eléctricas y se modelan por medio de la Dinámica dy también los fluidos. Hasta dondy también sabemos estos principios son válidos también para todas y cada una de las estrellas, en consecuencia la Mecánica dy también fluidos es una disciplina dy también carácter universal.


Índicy también del artículo

uno Historia breve3 Fundamentos de la Mecánica dy también fluidos4 Aplicaciones dy también la Mecánica de fluidos

Historia breve

Antigüedad

Las antiguas civilizaciones quy también prosperaron en Oriente medio y Europa oriental tenían sólidos conocimientos sobre el comportamiento de los fluidos. Los mismos se pusieron dy también manifiesto en la edificación de canales de riego y embarcaciones.

En el siglo tercero ya antes de Cristo, el físico Arquímedes dy también Siracestados unidos (287-2doce a.C.) formuló los principios dy también la flotabilidad y la hidrostática, tan válidos entonces como ahora.

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Dibujo dy también Arquímedes dy también Siracusa

Es saborate que los antiguos romanos se hicieron notables por el manejo y transporte de las aguas para uso doméstico y agrícola. Construían baños y muchos dy también sus acueductos aún continúan en pie.


Edad Media y Renacimiento

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Dibujo dy también Leonardo da Vinci

Asimismo los árabes quy también invadieron la península ibérica trajeron consigo muchos de los conocimientos dy también los griegos quy también pusieron en práctica al edificar sus edificaciones.

pero la Edad Media transcurrió sin quy también según lo que parece hubiesy también avances en esta disciplina, hasta que Leonardo da Vinci (1452-1519) se dedicó a la experimentación y al estudio de la aerodinámica.

Edad Moderna hasta la actualidad

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Dibujo de Blaise Pascal

Blaisy también Pascal (1623-1662) fue un científico francés que incursionó en muchos sectores del saber en su temporada y arrojó una nueva luz sobre la naturaleza dy también los fluidos al establecer, cara 1648, el principio quy también lleva su nombry también y crear la prensa hidráulica. Pocos años antes Evangelista Torricelli (1608-1647) fuy también el primero en medir la presión atmosférica.

mas fue Isaac Newton (1642-1727) quien sentó las bases dy también los fenómenos asociados con los fluidos. No solamente al establecer las tres leyes de la Dinámica, aplicables a todos y cada uno de los objetos con masa.

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Isaac Newton experimentando con la luz

Newton además estudió la viscosidad dy también los fluidos: de hecho hay una ley dy también Newton para la viscosidad quy también sigue vigente en la actualidad.

En 1738 el matemático y físico suizo Daniel Bernoulli (1700-1782), aplicó la conservación dy también la energía a un fluido ideal y formuló la ecuación quy también lleva su nombry también y describe el comportamiento dy también los fluidos en movimiento. Al mismo tiempo Claudy también Navier (1785-1836) y Georgy también Stokes (1819-1903) desarrollaron las ecuaciones fundamentales dy también la dinámica de fluidos viscosos.

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Daniel Bernoulli

Finalizando el siglo XIX, Osborny también Reynolds (1842-1912) estudió la turbulencia, y estableció un criterio para distinguir los flujos laminares y turbulentos.

Surge también el análisis dimensional aplicado a los fluidos, con Ludwig Prandtl (1875–1953) y el número dy también Prandtl. La computación impulsó las simulaciones dy también flujos de fluidos mucho más complejos, usuales en la naturaleza mas difíciles de caracterizar con los modelos analíticos disponibles.

¿Qué estudia la Mecánica de fluidos?

La Mecánica dy también fluidos estudia el comportamiento de los fluidos y se divide en tres grandes áreas:

Estática de fluidos o estudio de los fluidos en reposo.Cinemática de fluidos: describe el movimiento dy también los fluidos.Dinámica de fluidos, quy también estudia el origen de dicho movimiento.

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Estas disciplinas sy también aplican tanto a los gases como a los líquidos, aunque el estudio exclusivo dy también estos se denomina Hidráulica. La Hidrostática por su parte, se refiery también al estudio dy también los líquidos en reposo, y la Hidrodinámica, en el momento en que están en movimiento.

La Reología abarca el conocimiento relativo a las deformaciones y el flujo dy también materia. Aunque sy también la considera como parte de la Mecánica dy también los medios continuos, está estrechapsique relacionada con los fluidos, ya que estos se caracterizan precisamente por su capacidad dy también fluir.

Otras ramas esenciales son la Aerodinámica, quy también analiza el flujo de los gases como el aire, así como la Meteorología, la Oceanografía y la Hidrología.

Fundamentos dy también la Mecánica dy también fluidos

Al observar los fluidos, sy también encuentra quy también están formados por átomos y moléculas, no tan ligados entre sí como los dy también un sólido. Es posibly también seguir la pista del movimiento de un objeto extendloco aunque finito, pero ¿cómo hacer el seguimiento de las innumerables partículas en un gas o un líquido?

Densidad, peso concreto y presión

La respuesta está en estos conceptos clave: densidad y presión. En vez dy también trabajar con masas y pesos individuales, se trabaja con la densidad, que es la masa por unidad de volumen. Asociado con la densidad está el peso específico, quy también es el peso del fluloco por unidad de volumen.

Y en lugar de la fuerza, los fluidos se caracterizan por la presión que ejercen sobry también las superficies, quy también se definstituto nacional de estadística como fuerza por unidad dy también área.

Viscosidad

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Describy también el rozamiento existente entre las capas del fluido, una característica que determina de qué manera será su movimiento.

Principio dy también Arquímedes

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El principio de Arquímedes es fundamental en la Hidrostática. Este afirma que un cuerpo total o parcialpsique sumergdesquiciado en un fludesquiciado en reposo, experimenta una fuerza de empuje vertical quy también equivaly también al peso del volumen dy también fludesquiciado desalojado.


Principio de Pascal

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Establece quy también la presión en un fluorate incompresible dentro dy también un recipiente, sy también transmity también dy también un punto a otro dexactamente el mismo con exactamente la misma intensidad.

Ecuación de Bernoulli

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Equivaly también a la conservación de la energía mecánica aplicada a una porción de fluorate ideal quy también circula por una tubería.

Número dy también Reynolds

Es una al gusto adimensional usado para distinguir entry también los flujos laminares y los turbulentos.

Número de Prandtl

Es una cantidad adimensional quy también caracteriza la transferencia dy también calor por medio de convección al flujo dy también un determinado fluido.

Aplicaciones dy también la Mecánica de fluidos

Al principio dimos una lista poco exhaustiva de las múltiples aplicaciones dy también la Mecánica de los fluidos. A continuación nombraremos brevemente ciertas más relevantes:

La prensa hidráulica

Una prensa hidraúlica es una máquina basada en el principio de Pascal. Fuente: Wikimedia Commons.

Es una máquina que consisty también en un tubo con dos secciones transversales diferentes, lleno dy también un fluloco incompresible. Cuando sy también aplica una fuerza a un émbolo en la sección estrecha, esta se multiplica a la salida dy también un émbolo más grandy también en la sección ancha.

Compresores

Son máquinas que aumentan la presión a la que vez desplazan ciertos fluidos compresibles, como los gases. {así es como |esasí los obligan a fluir, mientras que ganan energía quy también puede ser usada para hacer trabajo mecánico.

Turbinas

Máquinas que sy también valen de un fludesquiciado para hacer girar aspas o hélices, quy también del mismo modo realizan trabajo mecánico.

Climatizadores

Los sistemas climatizadores: calefacción y airy también acondicionado, se basan en las propiedades dy también los fluidos para termalizar los ambientes.

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Referencias

Cimbala, C. 2006. Mecánica dy también Fluidos, Fundamentos y Aplicaciones. Mc. Graw Hill. Franzini, J. 1997. Mecánica dy también Fluidos con aplicaciones en Ingeniería. 9na. Edición. McGraw Hill.Mott, R. 2006. Mecánica de Fluidos. 4ta. Edición. Pearson Educación.Potter, M. Mecánica de Fluidos. 3ra. Edición. Thomson.Tippens, P. 2011. Física: Conceptos y Aplicaciones. 7ma Edición. McGraw Hill.
Fanny Zapata. (2uno dy también julio de 2020). Mecánica dy también fluidos: historia, qué estudia, fundamentos. wallpapersidea.com. Recuperado de https://www.wallpapersidea.com/mecanica-de-fluidos/.Copiar cita