FLUIDOS EN MOVIMIENTO

El estudio de los fluidos en movimiento le corresponde a la Hidrodinámica.

Un fluido en movimiento es todo aquel fluido que cambia su posición en el espacio con respecto al tiempo.

Y solo se estudiarán estos cambios dentro de tubos determinados.

VOLUMEN DE LIQUIDO QUE FLUYE EN UN TUBO

Cuando le abrimos a la llave del agua para llenar una jarra, lo que nos interesa saber es ¿Cuánto tiempo tenemos que esperar para llenar nuestra jarra?

Como podrás observar en la llave solo tenemos dos variables, la velocidad con la que sale el agua y el tamaño de la abertura de la llave.

La otra variable, que en este caso es fija, (el volumen) puesto que es nuestra jarra.

Así que para determinar el tiempo que tenemos que esperar, podemos usar la formula del volumen del líquido que fluye en un tubo, la cual establece que el volumen que fluye es igual al área de salida, por la velocidad de salida del líquido, por el tiempo durante el cual fluya.

Con esta fórmula y despejando la variable del tiempo, ya podemos calcular cuánto tiempo vamos a estar esperando hasta que se llene nuestra jarra de agua.

FORMULA DEL VOLUMEN QUE FLUYE EN UN TUBO

En la formula anterior podemos saber que cantidad de líquido obtenemos cuando fluye en determinado lapso de tiempo, pero también nos interesa saber que cantidad de líquido obtenemos en cada segundo.

A esta propiedad se le llama Gasto.

GASTO

DEFINICIÓN DE GASTO

El gasto del fluir de un líquido en un tubo, se define como la razón entre el volumen de líquido que fluye entre un lapso de tiempo.

ECUACIÓN DEL GASTO

UNIDAD DE MEDIDA DEL GASTO

OTRA FORMA DE LA ECUACIÓN DEL GASTO

Como V = A*v*t también tenemos que:

FLUJO

Cuando estudiamos el fluir de diferentes líquidos, por ejemplo, de la miel, del aceite y del agua, además de conocer el volumen o el gasto de cada líquido, también nos interesa saber la cantidad de materia que fluye. A esta variable se le conoce como flujo.

CONCEPTO DE FLUJO

El flujo de un líquido es la relación entre la masa del líquido que fluye en una unidad de tiempo.

FORMULA DEL FLUJO

OTRAS FORMAS DE LA ECUACIÓN DEL FLUJO:

Como la masa es igual a la densidad (ρ) por el volumen, tenemos que:

Y como también el volumen (V) entre el tiempo (t) es igual al Gasto, la fórmula del flujo la podemos poner en términos del Gasto:

EJEMPLOS

1.- Determina el gasto de agua que fluye por una tubería donde pasan 6 m³ del líquido en 20 segundos.

Primero determinamos la formula a utilizar:

         Después sustituimos nuestros datos, realizamos las operaciones y obtenemos:

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