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Questions and Answers
¿Qué expresa el principio de Arquímedes sobre un cuerpo sumergido en un fluido?
¿Qué expresa el principio de Arquímedes sobre un cuerpo sumergido en un fluido?
¿Qué condiciones se deben cumplir para que la ecuación de continuidad se aplique en un fluido?
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¿Qué fuerza actúa sobre la superficie de un fluido en reposo?
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En la expresión del empuje, ¿qué representa Pfluido?
En la expresión del empuje, ¿qué representa Pfluido?
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Si el área de la sección transversal de un tubo se reduce, ¿qué ocurre según la ecuación de continuidad?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la densidad de un fluido es correcta?
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¿Qué describe la Ley de Pascal en la hidrostática?
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¿Cuál es la relación entre presión y profundidad en un fluido según la ley fundamental de la hidrostática?
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¿Qué unidad se utiliza para medir la presión en el sistema internacional?
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¿Cuál es la consecuencia de aplicar una fuerza sobre un área determinada en un fluido en reposo?
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¿Cómo se expresa la presión en un líquido a una profundidad h?
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¿Qué ocurre con la presión en un fluido cuando se incrementa la profundidad?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa respecto a la presión en un fluido?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el teorema de Bernoulli es correcta?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el teorema de Bernoulli es correcta?
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En la ley de Poiseuille, el caudal volumétrico (Q) depende de la diferencia de presión. ¿Cuál es una relación correcta sobre Q?
En la ley de Poiseuille, el caudal volumétrico (Q) depende de la diferencia de presión. ¿Cuál es una relación correcta sobre Q?
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¿Cuál de los siguientes factores NO afecta directamente al caudal volumétrico en un tubo cilíndrico, según la ley de Poiseuille?
¿Cuál de los siguientes factores NO afecta directamente al caudal volumétrico en un tubo cilíndrico, según la ley de Poiseuille?
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¿Cómo se define la tensión superficial en un fluido?
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Qué variable NO forma parte de la ecuación del teorema de Bernoulli?
Qué variable NO forma parte de la ecuación del teorema de Bernoulli?
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En el contexto de la ley de Poiseuille, qué sucede con el caudal volumétrico si se duplica la viscosidad del fluido?
En el contexto de la ley de Poiseuille, qué sucede con el caudal volumétrico si se duplica la viscosidad del fluido?
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Cuál de estas afirmaciones respecto a la energía en el teorema de Bernoulli es falsa?
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El caudal volumétrico (Q) se define como.
El caudal volumétrico (Q) se define como.
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Study Notes
Mecánica de Fluidos
- La mecánica de fluidos estudia el comportamiento de líquidos y gases, en reposo o movimiento
- Se basa en conceptos como densidad, presión y leyes que rigen los flujos
Propiedades Fundamentales de los Fluidos
-
Densidad (ρ): Es la masa por unidad de volumen. Se mide en kg/m³
- ρ = m/V (donde m es masa y V es volumen)
-
Presión (P): Es la fuerza ejercida por unidad de superficie
- P = F/A (donde F es fuerza y A es área)
- Se mide en Pascales (Pa) o N/m²
Hidrostática
- Describe el comportamiento de fluidos en reposo
- Los principios fundamentales de la hidrostática son:
- Ley de Pascal: En un fluido incompresible en reposo, una variación de presión aplicada en un punto se transmite íntegramente y en todas las direcciones
- Ley Fundamental de la Hidrostática: La presión en un fluido aumenta con la profundidad debido al peso de la columna de fluido sobre el punto. P = Po + pgh (donde Po es la presión inicial, ρ la densidad, g la aceleración de la gravedad y h la profundidad)
- Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical hacia arriba, igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo.
Notas Importantes
- Un fluido en reposo solo puede ejercer una fuerza normal (perpendicular) a una superficie
- Las fuerzas dentro de un fluido en reposo son puramente hidrostáticas y están relacionadas con la presión, que actúa uniformemente en todas las direcciones.
Dinámica de Fluidos
-
Ecuación de Continuidad: En un fluido incompresible, el caudal volumétrico es constante a lo largo de un tubo de corriente. A₁v₁ = A₂v₂ (donde A es el área de la sección transversal y v es la velocidad)
-
Teorema de Bernoulli: En un flujo de fluido incompresible y no viscoso, la energía mecánica total (suma de la presión, energía cinética y energía potencial gravitatoria) es constante a lo largo de una línea de corriente. P + 1/2ρv² + ρgh = constante (donde p es la presión, ρ es la densidad, v es la velocidad, g es la aceleración gravitatoria y h es la altura)
Ley de Poiseuille
- El caudal volumétrico de un fluido en flujo laminar en un tubo cilíndrico es proporcional a la diferencia de presión entre los extremos del tubo, e inversamente proporcional a la viscosidad del fluido y la longitud del tubo. Q = πr⁴(P₁-P₂)/8ηL
Tensión Superficial y Ley de Laplace
- Tensión superficial: Fuerza por unidad de longitud en la superficie de un fluido debido a la cohesión molecular.
- Ley de Laplace: La presión necesaria para equilibrar la fuerza ejercida por la tensión superficial en una superficie curva es inversamente proporcional al radio de dicha superficie. ΔP = 2γ/r
Fuerzas Viscosas y Aplicaciones
- Viscosidad (η): Mide la resistencia interna al flujo de un fluido
- Flujo laminar: Líneas de corriente paralelas
- Flujo turbulento: Líneas de corriente desordenadas. Ocurre cuando el número de Reynolds supera un valor crítico.
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Description
Este cuestionario abarca conceptos fundamentales de la mecánica de fluidos, incluyendo la densidad, la presión y las leyes que regulan el comportamiento de líquidos y gases. Se exploran principios como la hidrostática y las leyes de Pascal que son esenciales para entender el comportamiento de los fluidos en reposo y movimiento.
