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Este artículo tiene fines educativos. Te animamos a verificar con fuentes oficiales.
Conceptos básicos

¿Qué es un fluido según la física?

Líquidos o gases

Sustancia que se deforma continuamente bajo esfuerzo cortante.

Ejemplos venezolanos: agua del río Guaire, aire en Caracas, petróleo del Lago de Maracaibo.

Conceptos básicos

¿En qué se divide la mecánica de fluidos?

Estática y dinámica

En estática de fluidos (fluidos en reposo) y dinámica de fluidos (fluidos en movimiento).

La estática estudia presiones; la dinámica, velocidades y fuerzas.

Conceptos básicos

¿Qué mide la densidad ρ de un fluido?

Masa por unidad de volumen

La cantidad de masa contenida en un volumen dado: ρ=m/V.

El agua tiene ρ1000 kg/m^{3} ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0; el aire, 1.2 kg/m^{3} ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1.

ρ=mV
Conceptos básicos

¿Qué es la viscosidad μ?

Resistencia a fluir

Medida de la resistencia interna de un fluido a fluir.

El petróleo venezolano es más viscoso que el agua; el aire, menos.

Estática de fluidos

Fórmula de presión hidrostática P

Depende de densidad y altura

La presión aumenta con la profundidad: P=ρgh.

Usa ρ en kg/m^{3} ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0, g=9.8 m/s^{2} ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1, h en m ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG2.

P=ρgh
Estática de fluidos

¿Qué dice el principio de Arquímedes?

Empuje y flotación

El empuje es igual al peso del fluido desplazado: E=ρfgV.

Explica por qué los barcos flotan en el Lago de Maracaibo.

E=ρfgV
Estática de fluidos

¿Qué dice el principio de Pascal?

Transmisión de presión

La presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en todas direcciones.

Se usa en gatos hidráulicos en talleres mecánicos de Valencia.

Estática de fluidos

¿Qué mide un manómetro?

Presión de fluidos

La diferencia de presión entre dos puntos o con la presión atmosférica.

En Caracas, se usa para medir presión en tanques de agua domésticos.

Estática de fluidos

Verdadero o falso: La presión en un fluido solo actúa hacia abajo.

Piensa en las paredes de un vaso

Falso. La presión actúa en todas direcciones (isótropa).

¡Por eso los globos se inflan en todas direcciones!

Dinámica de fluidos

¿Qué expresa la ecuación de continuidad?

Conservación de masa

El caudal másico es constante en un tubo: ρ1A1v1=ρ2A2v2.

Si el fluido es incompresible, A1v1=A2v2.

ρA1v1=ρA2v2
Dinámica de fluidos

Fórmula del caudal volumétrico Q

Q=A×v

Volumen de fluido por unidad de tiempo: Q=Av.

Unidades: m^{3}/s ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0 o L/s ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1.

Q=Av
Dinámica de fluidos

¿Qué dice la ecuación de Bernoulli?

Energía en fluidos en movimiento

La energía mecánica total por unidad de volumen es constante: P+12ρv2+ρgh=cte.

Se usa en tuberías de agua en Caracas y en la Represa del Guri.

P+12ρv2+ρgh=constante
Dinámica de fluidos

¿Qué indica el número de Reynolds Re?

Flujo laminar o turbulento

Re=ρvLμ; si Re<2000 es laminar.

En el río Guaire en temporada de lluvias, Re es alto y el flujo es turbulento.

Re=ρvLμ
Dinámica de fluidos

¿Qué es la pérdida de carga en una tubería?

Pérdida de presión por fricción

La disminución de presión debida a la fricción del fluido con las paredes.

En Barquisimeto, esto puede causar baja presión en horas pico de consumo.

Dinámica de fluidos

¿Cuándo un flujo es laminar?

Re<2000

Cuando las partículas del fluido se mueven en capas paralelas sin mezclarse.

El humo de un cigarrillo al principio es laminar; luego se vuelve turbulento.

Aplicaciones en Venezuela

¿Por qué la Represa del Guri usa turbinas hidráulicas?

Energía potencial a eléctrica

Convierte la energía del agua en movimiento en electricidad para el sistema nacional.

Es clave para el suministro eléctrico de Caracas y otras ciudades.

Aplicaciones en Venezuela

¿Cómo afecta la mecánica de fluidos al Metro de Caracas?

Diseño de túneles y vagones

La aerodinámica reduce la resistencia del aire y el consumo energético de los vagones.

Los túneles tienen formas curvas para minimizar turbulencias en el flujo de aire.

Aplicaciones en Venezuela

¿Dónde se aplica la mecánica de fluidos en PDVSA?

Extracción y transporte de crudo

En el flujo de petróleo en tuberías y la perforación de pozos en el Lago de Maracaibo.

El crudo venezolano tiene alta densidad y viscosidad, lo que afecta su transporte.

Aplicaciones en Venezuela

¿Por qué las olas en Los Roques son importantes para la pesca?

Transporte de nutrientes

El movimiento del agua distribuye nutrientes y oxígeno, beneficiando la biodiversidad marina.

Ayuda a la pesca artesanal en el Archipiélago de Los Roques.

Fórmulas clave

¿En qué unidades se mide la viscosidad dinámica μ?

Pa·s o kg/(m·s)

En Pa.s ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0 o kg/(m.s) ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1.

El agua a 20°C tiene μ0.001 Pa.s ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0.

Fuentes

  1. en.wikipedia.org
  2. doi.org
  3. arjournals.annualreviews.org
  4. web.archive.org
  5. id.worldcat.org
  6. id.loc.gov
  7. www.nli.org.il
  8. lux.collections.yale.edu
  9. www.oed.com
  10. books.google.com
  11. www.freebookcentre.net
  12. www.cfd-online.com
  13. www.interactiveflows.com
  14. d-nb.info
  15. catalogue.bnf.fr