Fisica 2 investigaciones
Enviado por Jerry • 29 de Junio de 2018 • 1.549 Palabras (7 Páginas) • 219 Visitas
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El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido rf por la aceleración de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V.
Se sustituye la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que hemos denominado empuje es la misma y actúa en el mismo punto, denominado centro de empuje.
Lo que cambia es el peso del cuerpo sólido y su punto de aplicación que es el centro de masa, que puede o no coincidir con el centro de empuje.
Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas: el empuje y el peso del cuerpo, que no tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto.
En los casos más simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto, coinciden el centro de masa del cuerpo con el centro de empuje.
La presión debida al fluido sobre la base superior es p1= ρfgx, y la presión debida al fluido en la base inferior es p2= ρfg(x+h). La presión sobre la superficie lateral es variable y depende de la altura, está comprendida entre p1 y p2.
Las fuerzas debidas a la presión del fluido sobre la superficie lateral se anulan. Las otras fuerzas sobre el cuerpo son las siguientes:
· Peso del cuerpo, mg
· Fuerza debida a la presión sobre la base superior, p1·A
· Fuerza debida a la presión sobre la base inferior, p2·A
En el equilibrio tendremos que
mg+p1·A= p2·A
mg+ρfgx·A= ρfg(x+h)·A
o bien,
mg=ρfh·Ag
Como la presión en la cara inferior del cuerpo p2 es mayor que la presión en la cara superior p1, la diferencia es ρfgh. El resultado es una fuerza hacia arriba ρfgh·A sobre el cuerpo debida al fluido que le rodea.
Como vemos, la fuerza de empuje tiene su origen en la diferencia de presión entre la parte superior y la parte inferior del cuerpo sumergido en el fluido.
Con esta explicación surge un problema interesante y debatido. Supongamos que un cuerpo de base plana (cilíndrico o en forma de paralepípedo) cuya densidad es mayor que la del fluido, descansa en el fondo del recipiente.
FUENTE: https://lafisicaparatodos.wikispaces.com/Principio+de+Arquimides
El Principio de Bernoulli
El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética en virtud del peso y de la velocidad y energía potencial en forma de presión. Daniel Bernoulli, un científico Suizo demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo.
El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica.
La energía cinética aumenta o disminuye. En tanto, la energía no puede ser creada ni tampoco destruida. Enseguida, el cambio en la energía cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión.
El uso de un venturi en el carburador de un automóvil es un ejemplo del principio de Bernoulli. En el pasaje de aire a través de la restricción la presión se disminuye. Esa reducción de presión permite que la gasolina fluya, se vaporice y se mezcle con el aire.
Teorema de Bernoulli
El teorema de Bernoulli aplicado a dos secciones de una tubería que transporta un fluido, traduce en términos analíticos el principio de la conservación de la energía.
La ecuación permite constatar que la variación de energía (pérdida) sucedida aguas arriba o aguas abajo de la tubería, es debida a la variación de presión.
Ecuación de Continuidad
La ecuación de continuidad traduce, en flujo de fluido incompresible el principio de conservación de la masa
Conservación de la cantidad de movimiento
El principio de la conservación de la cantidad de movimiento está basado en la segunda ley de Newton y establece que la fuerza es igual a la variación del movimiento lineal en orden del tiempo.
Fórmula de Renouard
En el caso del dimensionado de redes de abastecimiento de gas combustible es común la utilización de las fórmulas de Renouard simplificadas, válidas para una combinación limitada de unidades. Para la determinación de las pérdidas de carga se deben distinguir las situaciones de baja, media y alta presión.
Baja Presión
Media y alta presión (presiones efectivas superiores a 50 mbar):
Siendo:
PA – Presión absoluta en bar/mbar en el punto A.
PB – Presión absoluta en bar/mbar en el punto B.
PA – PB – Pérdida de carga en bar/mbar.
PA2 – PB2 – Pérdida de carga cuadrática (bar2)
Q – Caudal en m3/h
D – Diámetro del conducto en mm
L – Largo del conducto en Km
dc (S) – Densidad ficticia o corregida, correspondiente
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