4 Introducción: Tipos de fuerzas en fluidos

Fluidomanos
17 Dec 201909:41

Summary

TLDREn el último vídeo del curso de mecánica de fluidez, se exploran las fuerzas que actúan en los fluidos además de la cortante, como las fuerzas normales y el peso. Se compara el estudio de cuerpos sólidos y fluidos, destacando la diferencia debido a la estructura molecular del fluido. Se introduce el concepto de volumen de control para analizar el comportamiento del fluido y se explica cómo se calculan los esfuerzos normales y cortantes. Además, se menciona la relación entre el esfuerzo cortante y el estado estático o dinámico del fluido, dejando en suspenso la respuesta a si la deformación puede ser infinita.

Takeaways

  • 🔍 Este es el último vídeo introductorio del curso de mecánica de fluidos.
  • 🤔 Se plantean dos preguntas clave: si existen otros tipos de fuerzas además de las cortantes y si la deformación puede ser infinita.
  • 💧 Se explica que en la mecánica de fluidos, al igual que en la física de cuerpos sólidos, se pueden estudiar estática y dinámicamente.
  • 🧲 Se destaca que en el caso dinámico de fluidos, además de la fuerza normal y el peso, aparecen las fuerzas cortantes, equivalentes a la fricción en sólidos.
  • 🔄 Se introduce el concepto de volumen de control para analizar el comportamiento de fluidos, similar a cómo se usan los yunques en física de sólidos.
  • 🌐 Se describen las fuerzas normales y cortantes en un volumen de control, que son fundamentales para entender el flujo de fluidos.
  • 📏 Se aclara que los esfuerzos normales y cortantes se relacionan con fuerzas de superficie, mientras que el peso es una fuerza de cuerpo.
  • 🔄 Se establece la relación entre esfuerzos y fuerzas, donde los esfuerzos son fuerzas por unidad de área y se miden en newtons por metro cuadrado (pascales).
  • ⚖️ Se menciona que el esfuerzo cortante es cero en un estado estático, lo que indica que el fluido no se moverá, y no cero en un estado dinámico, donde el fluido está en movimiento.
  • 🔮 Se sugiere que los esfuerzos viscosos o desviatorios son responsables de la resistencia al movimiento del fluido, contribuyendo a la fricción.

Q & A

  • ¿Cuál es el objetivo principal del cuarto video del curso de mecánica de fluidez?

    -El objetivo principal es responder a dos preguntas introductorias sobre la mecánica de fluidos: si existen otros tipos de fuerzas además de la cortante y si la deformación puede ser infinita.

  • ¿Qué diferencia hay entre el estudio estático y dinámico de cuerpos en física?

    -En el estudio estático, el balance de fuerzas se hace solo entre la fuerza normal y el peso, mientras que en el dinámico surge una fuerza extra, la fuerza de rozamiento.

  • ¿Cómo se relaciona la fuerza de rozamiento con la fricción en los fluidos?

    -En los fluidos, las fuerzas de rozamiento se llaman fuerzas cortantes y son equivalentes a la fricción o al rozamiento que se genera en las superficies del fluido.

  • ¿Qué es un volumen de control en la mecánica de fluidos?

    -Un volumen de control es una sección imaginaria dentro de un fluido que se utiliza para estudiar y promediar el comportamiento de las partículas del fluido en ese área específica.

  • ¿Cuáles son las fuerzas que actúan sobre un volumen de control en un fluido?

    -Las fuerzas que actúan sobre un volumen de control incluyen fuerzas normales, fuerzas cortantes (equivalentes a las fuerzas de rozamiento en sólidos) y el peso.

  • ¿Qué es un esfuerzo normal y cómo se relaciona con las fuerzas en un fluido?

    -Un esfuerzo normal es una fuerza que actúa perpendicular a una superficie y en un fluido, se relaciona con las fuerzas que actúan sobre las caras de un volumen de control en dirección normal a esas caras.

  • ¿Cómo se define el esfuerzo cortante en un fluido?

    -El esfuerzo cortante en un fluido es una fuerza que actúa paralelo a la superficie y es equivalente a la fricción que se produce en las interfaces del fluido.

  • ¿Qué implica que un fluido esté en un estado estático o dinámico según el esfuerzo cortante?

    -Si el esfuerzo cortante es cero, el fluido está en un estado estático o en reposo. Si es diferente de cero, el fluido está en movimiento, es decir, en un estado dinámico.

  • ¿Cómo se calcula el esfuerzo normal en un volumen de control?

    -El esfuerzo normal se calcula dividiendo la fuerza normal que actúa sobre una cara del volumen de control por el área de esa cara.

  • ¿Cuál es la diferencia entre los esfuerzos normales y los esfuerzos cortantes en términos de orientación respecto a la superficie?

    -Los esfuerzos normales actúan perpendicular a la superficie, mientras que los esfuerzos cortantes actúan paralelos a la superficie.

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