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Una onda de choque es una región de discontinuidad muy delgada en la cual, propiedades físicas como la presión, temperatura, densidad y velocidad sufren un cambio abrupto de un estado delante de la onda de choque a un segundo estado detrás de la onda.

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Un flujo isentrópico es un flujo de fluido adiabático y reversible. Es decir, no se agrega calor al flujo y no se producen transformaciones de energía debido a la fricción o los efectos disipativos.

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El sonido es la propagación de una pequeña perturbación u onda de presión, dentro de un fluido. Para un gas, la velocidad del sonido es proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura absoluta.

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El vector velocidad depende de tres coordenadas espaciales, es el caso más general en que las componentes de la velocidad en tres direcciones mutuamente perpendiculares son función de las coordenadas espaciales x, y, z, y del tiempo t.

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Es un flujo en el que el vector velocidad sólo depende de dos variables espaciales. Es decir (X y Y)

En este tipo de flujo se supone que todas las partículas fluyen sobre planos paralelos a lo largo de trayectorias que resultan idénticas si se comparan los planos entre sí

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·        Flujo real. Es aquel en que para un pequeño esfuerzo cortante, la partícula fluida ofrece una resistencia al movimiento, o sea que hay manifestación de la viscosidad.

·        Fuljo ideal. Es el flujo cuya viscosidad es nula; o sea que el fluido carece de rozamiento.

·        Flujo adiabático. Es aquel flujo en el que dentro de los límites de su contorno no entra, ni sale calor.

·        Flujo laminar. Es aquel flujo donde las partículas del fluido se mueven a lo largo de trayectorias lisas en capas o láminas paralelas, deslizándose una capa sobre otra adyacente.

·        Flujo turbulento. Es aquel en que las partículas del fluido se mueven siguiendo trayectorias muy irregulares, originando un intercambio de cantidad de movimiento de una porción del fluido a otra. Es el caso de flujo más frecuente en aplicaciones prácticas.

·        Flujo transicional de laminar a turbulento. Es el flujo comprendido entre el flujo laminar y turbulento, realmente es el paso de flujo laminar a flujo turbulento.

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Si la rapidez de flujo es suficientemente alta, o si las superficies de frontera causan cambios abruptos en la velocidad, el flujo puede volverse irregular y caótico. Esto se llama flujo turbulento.

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Tomamos el concepto anterior de las líneas de flujo y ahora decimos que las líneas de flujo que pasan por el borde de un elemento de área imaginario, como el área A en la figura, forman un tubo llamado tubo de flujo.

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Consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor.

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Es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad.

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Podemos deducir una relación importante, llamada ecuación de Bernoulli, que relaciona la presión, la rapidez de flujo y la altura para el flujo de un fluido ideal incompresible. La ecuación de Bernoulli es una herramienta indispensable para analizar los sistemas de fontanería, las plantas hidroeléctricas y el vuelo de los aviones.

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En dinámica de fluidos, las ecuaciones de Euler son las que describen el movimiento de un fluido compresible no viscoso. Su expresión corresponde a las ecuaciones de Navier-Stokes cuando las componentes disipativas son despreciables frente a las convectivas

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La masa de un fluido en movimiento no cambia al fluir. Esto conduce a una relación cuantitativa importante llamada ecuación de continuidad. Considere una parte de un tubo de flujo entre dos secciones transversales estacionarias con áreas A1 y A2. Los valores de la rapidez del fluido en estas secciones son vl y v2, respectivamente. No fluye fluido a través de los costados del tubo porque la velocidad del fluido es tangente a la pared en todos sus puntos.

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Es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos.

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Parte de la dinámica que estudia el movimiento de los líquidos en relación con las causas que lo originan.

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Consiste en un largo tubo de vidrio, cerrado por un extremo, que se llena con mercurio y luego se invierte sobre un plato con mercurio.

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El tubo en forma de U contiene un líquido de densidad r, con frecuencia mercurio o agua. El extremo izquierdo del tubo se conecta al recipiente donde se medirá la presión p, y el extremo derecho está abierto a la atmósfera, con p0 = patm.

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El exceso de presión más allá de la atmosférica suele llamarse presión manométrica, y la presión total se llama presión absoluta y se representa con la siguiente ecuación

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La presión atmosférica o presión barométrica es la fuerza que ejerce la columna de aire de la atmósfera sobre la superficie terrestre en un punto determinado.

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La presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.

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Si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido, este ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo

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Si consideramos p1 como la presión que hay a una profundidad (altura) h1  y p2 como la presión a otra profundidad h2, la solución de la ecuación diferencial anterior es:

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Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla

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Es el trabajo efectuado por un fluido debido a la presión que posee → W=F·Δs=F·L=(p·A)·L=p·V

La ecuación de Bernoulli expresa la igualdad del trabajo por unidad de volumen de fluido (P2-P1) donde el trabajo neto W= (P2- P1)  V y a la suma de las magnitudes energía potencial y cinética por unidad de volumen que tienen lugar en el flujo.

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Segunda ley de la termodinámica y su relación con trabajo.

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Segunda ley de la termodinámica y su relación con trabajo.

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Si bien todo el trabajo mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en trabajo mecánico. No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo.

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Se conoce como el principio de conservación de la energía, señala que, si un sistema hace un intercambio de calor con otro, su propia energía interna se transformará.

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Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido recibe un empuje hacia arriba (ascendente) igual al peso del fluido que desaloja.

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Esta fuerza hacia el interior hace que la superficie de contacto se comporte como una membrana. Una de las consecuencias de la tensión superficial es la capilaridad.

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Resistencia del fluido al corte cuando el fluido está en movimiento y esto se debe a la fricción interna que hay

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Un líquido se podría considerar incompresible, pero cuando la presión cambia bruscamente, la compresibilidad se hace evidente e importante. La compresibilidad se expresa mediante el módulo elástico de compresión.

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Esta presión engendra una fuerza que actúa desde el interior del líquido hacia fuera y perpendicularmente a todas las paredes del recipiente. La presión es un escalar, no tiene dirección ni sentido

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Una sustancia al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en su superficie tratando de penetrarlo.

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Como sabemos la densidad de un material depende de factores ambientales tales como la temperatura y la presión.

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Gravedad Específica o Densidad Relativa 

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Gravedad Específica o Densidad Relativa 

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La gravedad especifica o densidad relativa de una sustancia se define como la relación entre la densidad absoluta de la sustancia y la densidad de una sustancia patrón, es un número puro sin unidades.

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Se denomina densidad de un cuerpo a la cantidad de materia por unidad de volumen de una sustancia.

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Decimos que estamos frente de un fluido ideal, cuando consideramos que su comportamiento es de un régimen estable, irrotacional, incompresible y no viscoso.

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La mecánica de fluidos es parte de la física y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento.

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Flujo de un fluido sin fricción en una dimensión

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Flujo de un fluido sin fricción en una dimensión

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Fluidos en movimiento (hidrodinámica y aerodinámica)

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Fluidos en movimiento (hidrodinámica y aerodinámica)

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Fuerzas en el fluido (en un plano o superficies curvas)

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Fuerzas en el fluido (en un plano o superficies curvas)