TEMA 1b: BIOMECANICA - FLUIDOS
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- Carolina Ortiz Navarrete
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1 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS De un iceberg sólo se ve el 0%
2 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Los tiburones siempre están nadando porque al no tener vejiga natatoria no controlan su flotabilidad Curso: 00-0
3 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Un fluido ideal en movimiento se describe mediante: Línea de corriente: línea tangente al vector velocidad del movimiento de una partícula de fluido. Tubo de corriente: es el conjunto de líneas de corriente que pasan por un contorno cerrado. Curso: 00-0
4 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS v Δt Ecuación de continuidad Tubo de corriente: A V =A v Δt áreas A, A velocidades v, v Masa de fluido en un intervalo de tiempo Δt m = ρa vδt m = ρ AvΔt De la definición de tubo de corriente: m = m Si ρ constante ρ A v Δ t = ρ A v Δ t A v = A v v Δt A V =A v Δt ECUACION DE CONTINUIDAD Figura 3.3 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
5 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Ecuación de continuidad (cont) ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Caudal: Q = A v unidades: m m/s = m 3 /s Q = A v = cte Figura 3.3 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
6 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Ecuación de Bernouilli Fluido incompresible ( ρ cte) Fluido ideal (sin pérdidas por rozamiento) Fluido estacionario (en cada punto, v cte con el tiempo) Tubo de corriente: Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
7 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Ecuación de Bernouilli (cont) Masa de fluido m transportada de a en Δt Ecuación de continuidad: Q = Q vol = V El trabajo neto de a W = P P ) V ( Si P > P el fluido es empujado Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
8 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Ecuación de Bernouilli (cont) a) aumento de energía potencial de m con volumen V ΔE P = E P EP h = ρvg( h ) b) aumento de energía cinética de m con volumen V ΔE C = E C EC = ρv ( v v aplicando el principio de conservación de la energía ( P P ) V = ρvg( h h ) + ρv ( v v ) ECUACION DE BERNOUILLI ) Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
9 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Ecuación de Bernouilli (REORDENANDO) P + ρ g h + ρ v = P + ρ g h + ρ v P + ρ g h + ρ v = cte P hidrostática P debida a altura P debida a velocidad a lo largo de un tubo de corriente Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
10 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación Ec.Bernouilli: fluido en reposo Fluido en reposo (v = 0) Dos puntos, superficie (h = Δh) y fondo (h = 0) Ecuación de Bernouilli: P + ρ g h + ρ v = P + ρ g h + ρ v Δh Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
11 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación Ec.Bernouilli: fluido en reposo Fluido en reposo (v = 0) Dos puntos, superficie (h = Δh) y fondo (h = 0) Ecuación de Bernouilli: ΔP = ρ g Δh Δh Figura 3.5 Tipler, 5ªEd. Curso: 00-0
12 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación Ec.Bernouilli: manómetro tubo abierto Tubo en forma de U Líquido con ρ conocida P en extremo fluido: P = P P en extremo abierto: P = P atm Ecuación de Bernouilli P + ρ g h + ρ v = P + ρ g h + ρ v Figura 3.6 Tipler, 5ªEd.
13 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación Ec.Bernouilli: manómetro tubo abierto Tubo en forma de U Líquido con ρ conocida P en extremo fluido: P = P P en extremo abierto: P = P atm Ecuación de Bernouilli ΔP = ρ g Δh (ΔP = P P at ) Presión manométrica Figura 3.6 Tipler, 5ªEd.
14 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación 3 Ec.Bernouilli: efecto Venturi Estrechamiento Como h = h, P Aplicando ec. continuidad: P v = Av v v A A = + ρ g h + ρ v = P + ρ g h + + ρ v = P + ρ v A Figura 3.7 Tipler, 5ªEd. ρ v
15 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación 3 Ec.Bernouilli: efecto Venturi Despejando = + A P P ρ v ( ) A como A > A () negativo P < P P disminuye en estrechamiento Estrechamiento SUCCION Figura 3.7 Tipler, 5ªEd.
16 Curso: 00-0 TEMA b: BIOMECANICA - FLUIDOS Aplicación 3 Ec.Bernouilli: efecto Venturi EJEMPLOS Entre edificios próximos SUCCION! Pulverizadores SUCCION! Figura 3. Tipler, 5ªEd.
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