2. Mecánica de fluidos.
La mecánica de fluidos es la rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos (gases y
líquidos) así como las fuerzas que los provocan, aplicando los principios fundamentales de la
mecánica general.
También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita y su hipótesis
fundamental en la que se basa es la hipótesis del medio continuo que es aquella que considera
que el fluido es continuo a lo largo del espacio que ocupa, ignorando por tanto su estructura
molecular y las discontinuidades asociadas a esta.
3. Propiedades de los cuerpos.
Todos los cuerpos o sustancias de la naturaleza se caracterizan por su masa, peso y volumen.
Por ello, es muy importante no confundir los conceptos de las características anteriores y
manejarlos adecuadamente.
4. Masa
Es una medida cuantitativa de la inercia, es la oposición o resistencia de un cuerpo a un
cambio en su velocidad o la posición sobre la aplicación de una fuerza. Cuanto mayor sea
la masa de un cuerpo, menor será el cambio originado por una fuerza aplicada.
5. Peso
El peso es una fuerza que depende de la atracción gravitacional hacia la Tierra y se expresa
como p = mg, donde g es una constante que representa la aceleración que sienten todos los
cuerpos que se encuentran en la superficie terrestre o cerca de ella. Las fuerzas se miden en
newtons.
6. Volumen
El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. La unidad para
medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al
espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus
submúltiplos, el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3).
V=m/d
7. Densidad
La densidad es una propiedad física característica de cualquier materia. Es la magnitud que
expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo (m/v); es decir, es la cantidad de
materia (masa) que tiene un cuerpo en una unidad de volumen. Su unidad en el Sistema
Internacional es el kilogramo por metro cúbico, pero por razones prácticas se utiliza
normalmente el gramo por centímetro cúbico.
8. Ejemplo
¿Cuál es la densidad de un material si tiene una masa de 12 libras y un volumen de 6 m3?
Solución:
Primero tenemos que pasar la masa de libras a kilogramos
Sabemos que:
1 libra = 0,45 Kilogramos
Entonces: 12 libras = 0,45 x 12 Kg = 5,4 Kg
masa (m) = 5,4 Kg
V = 6 m3
Reemplazando en la formula de la densidad:
ρ = m / V
ρ = 5,4 Kg / 6 m3
ρ = 0,9 Kg / m3
9. Problema
¿Cuál es la densidad de un material, si 30 cm cúbicos tiene una masa de 600 gr?
Solución:
Datos del problema:
m = 600 gr.
V = 30 cm3
Entonces reemplazando en la formula:
ρ = m / V
ρ = 600 gr / 30 cm3
ρ = 20 gr / cm3
10. Presión
Es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de
superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una
superficie.
Presión es la fuerza normal por unidad de área, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la
unidad de superficie, y está dada por:
P = F/A
Donde P es la fuerza de presión, F es la fuerza normal, es decir perpendicular a la superficie y A
es el área donde se aplica la fuerza.
11. Ejemplos
Una persona de 84 kg se para sobre la losa de una casa que tiene por superficie 225 metros
cuadrados. ¿Cuál será la presión que esta persona ejerce sobre la losa?
Recordemos que la fuerza es igual al peso, entonces podemos calcular el peso de la persona
mediante la siguiente fórmula:
w=mg
Es decir que el peso es el producto de la masa multiplicada por la gravedad y con ello
obtendremos la fuerza que necesitamos, por lo que:
Ahora si podemos calcular la presión ejercida sobre la losa
12. Problema
¿Cuál es la presión ejercida por una fuerza de 120 N que actúa sobre una superficie de 0.040
metros cuadrados?
Solución:
Para ello vamos a tomar nuestros datos que el problema nos provee, por ejemplo nos da una
fuerza de 120 N, y a su vez un área de 0.040, por lo que tenemos:
F= 120N
A= 0.040m2
P=?
Reemplazando estos datos en nuestra fórmula tenemos:
Por lo que obtenemos un total de 3000 pascales de presión ejercidas sobre la superficie.
