Glosario de Mecánica de Fluidos y Reología

Flashcards de preguntas y respuestas sobre los conceptos principales de mecánica de fluidos, comportamiento hidrostatico, clasificación de flujos y reología.

¿Qué estudia la mecánica de fluidos y cómo se divide según el estado del fluido?

Estudia el comportamiento de los fluidos (líquidos y gases) tanto en reposo como en movimiento. Se divide en estática (fluido en reposo) y dinámica (fluido en movimiento).

¿Qué es un fluido y qué ejemplos se mencionan en las notas?

Es una sustancia que puede deformarse y fluir continuamente cuando se le aplica una fuerza. Ejemplos: agua, aceite, gasolina, aire, vapor y oxígeno.

¿Qué es la hidrostática?

Es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en reposo, principalmente la presión que ejercen y cómo esta cambia con la profundidad.

¿Qué establece el Principio de Pascal y cuál es su fórmula?

Establece que la presión aplicada a un fluido encerrado se transmite por igual en todas las direcciones y a todos los puntos del fluido. Su fórmula es $P = \frac{F}{A}$.

¿En qué consiste el Principio de Arquímedes?

Establece que todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desplazado.

¿Qué es un flujo axisimétrico?

Es un flujo que es simétrico alrededor de un eje.

¿Cuándo ocurre un flujo externo y cuál es un ejemplo típico?

Ocurre cuando un fluido se mueve alrededor de un cuerpo u objeto sólido en lugar de estar encerrado dentro de una tubería. Ejemplo: el aire pasando alrededor de un avión.

¿Qué caracteriza a un flujo laminar?

Es aquel en el que el fluido se mueve en capas ordenadas y paralelas, con muy poca mezcla entre ellas (por ejemplo, el agua en línea recta).

¿Cómo se define un flujo turbulento?

Es aquel en el que el fluido se mueve de manera irregular y desordenada, formando remolinos y mezclándose entre sí.

¿Qué es un flujo axial?

Es aquel en el que el movimiento del fluido ocurre principalmente en la dirección del eje del conductor, hacia donde se mueve el fluido.

¿Qué define a un flujo forzado?

Ocurre cuando el movimiento del fluido es provocado por un medio externo, como una bomba, un ventilador o un compresor.

¿Qué explica la Ley general de la hidrostática y cuál es su ecuación?

Explica cómo cambia la presión dentro de un fluido en reposo cuando cambia la profundidad; la presión aumenta conforme aumenta la profundidad. Su ecuación es $P = P_0 + fgh$.

¿Qué es el centroide?

Es el punto que representa el centro geométrico de una figura o área.

¿Qué es el centro de presión?

Es el punto donde se considera que actúa la fuerza total de presión que un fluido ejerce sobre una superficie.

¿Qué describe el flujo de Stokes y con qué condición del número de Reynolds ocurre?

Describe un movimiento de fluido donde predominan las fuerzas viscosas y los efectos de inercia son muy pequeños (ejemplo: una bolita cayendo lentamente en miel). Ocurre cuando el número de Reynolds es muy pequeño ($Re \text{<<} 1$).

¿Qué es un flujo natural?

Es cuando un fluido se mueve por sí solo debido a una diferencia de presión o de altura, sin que una bomba, ventilador u otro equipo externo lo impulse.

¿Qué es un fluido dilatante y qué ejemplo lo ilustra?

Es un fluido no newtoniano cuya viscosidad aumenta cuando se aumenta la fuerza o la velocidad con la que se mueve. Ejemplo: la mezcla de maicena con agua.

¿Qué es un fluido pseudoplástico y cuál es su ejemplo?

Es un fluido no newtoniano cuya viscosidad disminuye cuando se aumenta la fuerza o la velocidad con la que se mueve. Ejemplo: la catsup.

¿Qué es un fluido newtoniano y qué ejemplos se incluyen en las notas?

Es un fluido cuya viscosidad permanece constante aunque aumente o disminuya la fuerza con la que se mueve. Ejemplos: agua, aire, aceite (en condiciones normales), alcohol, gasolina y leche.

¿Qué define a un fluido no newtoniano?

Es un fluido cuya viscosidad cambia dependiendo de la fuerza o velocidad con la que se mueve (ejemplos: catsup, maicena, sangre).

¿Qué establece la Ley de la Viscosidad de Newton y cuál es su fórmula?

Establece que el esfuerzo cortante necesario para mover un fluido es directamente proporcional al gradiente de velocidad entre sus capas. Su fórmula es $\tau = \frac{\rho \times dv}{dy}$ o $\tau = \frac{\nu \times dv}{dy}$.

¿Qué es un reómetro?

Es un instrumento que sirve para saber qué tan fácil o difícil es hacer que un fluido se mueva o se deforme, permitiendo estudiar su viscosidad y determinar si es newtoniano o no newtoniano.

¿Qué es la reología?

Es la rama que estudia cómo se deforman y cómo fluyen los fluidos cuando se les aplica una fuerza.

¿Qué indica la viscosidad de un fluido?

Indica qué tan espeso o difícil de mover es un fluido. El agua tiene baja viscosidad y fluye fácilmente.

¿Cómo se define la viscosidad dinámica (\mu)?

Es la viscosidad que relaciona el esfuerzo cortante con el cambio de velocidad entre las capas del fluido.

¿Qué es la viscosidad cinemática (\nu) y cuál es su fórmula y unidades?

Es la viscosidad dinámica dividida entre la densidad del fluido. Su fórmula es $\nu = \frac{\rho}{\text{densidad}}$ y sus unidades son $\text{m}^2/\text{s}$.