1. LA
HIDRODINÁMICA

3.  Que es la hidrodinámica?
 Historia de la hidrodinámica.

4.  Es la dinámica del agua ya que estudia
sus movimientos hidráulicos y las fuerzas
con las que se ejerce. También incluye el
estudio de la dinámica de otros líquidos.

5.  La mecanica de fluidos o hidrodinámica tiene sus
orígenes en la hidraulica tanto en Mesopotamia
como en Egipto alrededor del año 400 a.c
a lo largo de la historia aparecen inventos e
investigadores que aportan mejoras sustanciales en el
campo que hoy e denominan mecanica de fluidos; a
finales del siglo xlx comienza la unificación entre
hidráulicos e hidrodinámicos, la mecanica de fluidos
moderna nace con pascal , que en las primeras
décadas del siglo xx elaboro la sintesis entre la
hidraulica practica y la hidrodinámica teórica.

6.  La hidrodinámica es la parte de la física
que estudia el movimiento de los fluidos.
Este movimiento está definido por un
campo vectorial de velocidades
correspondientes a las partículas del
fluido y de un campo escalar de
presiones, correspondientes a los
distintos puntos del mismo. Existen
diversos tipos de fluidos:

7.  Flujo de fluidos a régimen permanente o
intermitente: aquí se tiene en cuenta la
velocidad de las partículas del fluido, ya
sea esta cte. o no con respecto al tiempo
 Flujo de fluidos compresible o
incompresible: se tiene en cuenta a la
densidad, de forma que los gases son
fácilmente compresibles, al contrario que
los líquidos cuya densidad es
prácticamente cte. en el tiempo.
 Flujo de fluidos viscoso o no viscoso: el
viscoso es aquel que no fluye con facilidad
teniendo una gran viscosidad. En este caso
se disipa energía.

8.  Viscosidad cero significa que el fluido
fluye con total facilidad sin que haya
disipación de energía. Los fluidos no
viscosos incompresibles se denominan
fluidos ideales.
 Flujo de fluidos rotacional: es
rotaciones cuando la partícula o parte
del fluido presenta movimientos de
rotación y traslación. I rotacional es
cuando el fluido no cumple las
características anteriores.

9.  Otro concepto de importancia en el
tema son las líneas de corriente que
sirven para representar la trayectoria de
las partículas del fluido. Esta se define
como una línea trazada en el fluido, de
modo que una tangente a la línea de
corriente en cualquier punto sea
paralela a la velocidad del fluido en tal
punto. Dentro de las líneas de corriente
se puede determinar una región tubular
del fluido cuyas paredes son líneas de
corriente. A esta región se le denomina
tubo de flujo.

10.  ECUACION FUNDAMENTAL DE
LA DINÁMICA DE FLUIDOS.
Para llegar a ella se trata que sobre
un fluido actúan dos tipos de
fuerzas: las de presión, por las que
cada elemento de fluido se ve
afectado por los elementos rodantes,
y las fuerzas exteriores que provienen
de un campo conservativo, de
potencial V.

11.  ECUACION DE CONTINUIDAD.
Esta expresión expresa la idea de que la masa de
fluido que entra por el extremo de un tubo debe
salir por el otro extremo.
En un fluido en movimiento, las moléculas
poseen una velocidad determinada, de forma
que para conocer el movimiento del fluido, hace
falta determinar en cada instante su
correspondiente campo de velocidades. En dicho
campo es donde se obtiene el llamado tubo de
corriente. El tubo de corriente es, por tanto, el
espacio limitado por las líneas de corriente que
pasan por el contorno de una superficie, situada
en el seno de un líquido.
Para obtener la expresión de continuidad hay
que partir de un elemento de volumen en forma
de paralelepípedo de elemento de volumen dV, y
lados dx, dy y dz.

12. Tratamos una pequeña masa de fluido que se
mueve en un tubo. En la posición 2, con una
sección de valor A2, el fluido tiene una
rapidez v2 y una densidad 2.Corriente abajo
en la posición A las cantidades son A1 , v1 y 1
.
Puesto que ningún fluido puede atravesar las
paredes del tubo, entonces el gasto másico
debe ser el mismo entre los dos puntos.
Matemáticamente:
A2 v2 2 = 1 A1 v1
Esta ecuación es una particularidad de la
ecuación de continuidad y está definida para
el caso de fluidos incompresibles, es decir de
densidad constante y estacionaria, por tanto,
la velocidad en cada punto es siempre la
misma, aunque varíe de unos puntos a otros.

13.  ECUACION DE BERNUILLI.
Para el caso de un flujo irracional a régimen permanente
de un fluido incompresible no viscoso, es posible
caracterizar el fluido en cualquier punto de su
movimiento si se especifica su rapidez, presión y elevación.
Estas tres variables se relaciona con la ecuación de
Bernuilli (1700-1782). En este caso hay que tener en cuenta
dos consideraciones:
Siempre que un fluido se desplace en un tubo horizontal y
se encuentre en una región donde se reduce la sección
transversal entonces hay una caída de presión del fluido.
Si el fluido se somete a un aumento en su elevación,
entonces la presión en la parte inferior es mayor que la
presión en la parte superior. El fundamento de esta
afirmación es el estudio de la estática de fluidos. Esto es
verdad siempre y cuando no cambie la sección transversal
del tubo.

14. La ecuación de Bernuilli se postula como: “en dos
puntos de la línea de corriente en un fluido en
movimiento, bajo la acción de la gravedad, se verifica
que la diferencia de las presiones hidrodinámicos es
igual al peso de una columna de fluido de base
unidad y altura la diferencia entre los dos puntos”.
La ecuación de Bernuilli tiene las siguientes
propiedades:
modificar la altura significa una compensación en la
variación de la presión o en la velocidad
La velocidad en un tubo de sección cte. es también
constante.
El principio. De conservación de energía permite
utilizar la ecuación en tubos rectos y de sección
transversal cte. o en tubos de sección variable.
Para aplicar esta ecuación s esencial identificar las
líneas de corriente y seleccionar unas estaciones
definidas agua arriba y abajo en el fluido. Las
estaciones se eligen por conveniencia.

15.  Uno de los grandes inventos que ayudaron que la
hidrodinámica estallara fue el tornillo de
Arquímedes el cual consistía en elevar el agua para
regar las zonas donde no llegaba el agua por la
pendiente. Hoy en día se le conoce como bomba
nueva que es capas de elevar cierta cantidad de
agua.
 Los antiguos en egipcio abrieron canales de
hormigón con los que pusieron a técnicas que se
pudieron generalizar por todas las partes del
mediterráneoLa mayor parte del recorrido se hacía
por canales, en general cubiertos, que se construían
por las laderas de los montes, siguiendo la línea
de pendiente deseada (generalmente pequeña, del
orden del 0,004%), y se situaban cada cierto
tiempo cajas de agua o arcas de agua, pequeños
depósitos que servían para regular el caudal o
decantar los sólidos, normalmente arena , que las
aguas pudieran arrastrar. que sacaban agua del rio
nilo y así llegaban alas casas pero después de esto.
Después de esto se fabricaron acueductos donde
llegaba el agua

16.  Y por medio del tornillo sin fin
bombeaban el agua hacia las casas para
abastecer las necesidad e Durante su
estancia en Egipto dio la primera
muestra de su genio para la mecánica al
inventar el tornillo sin fin o "Tornillo de
Arquímedes", un cilindro giratorio con
una hélice con el que se podía extraer
agua de los pozos o sacar el agua que
había entrado a un barco y la cóclea, un
aparato para elevar las aguas y regar
ciertas regiones del Nilo, donde no
llegaba el agua durante las inundaciones.