Este programa corresponde al curso temático de mecánica de los fluidos conteniendo hidrostática: presión y flotabilidad, Pascal y Arquímedes; los fenómenos de superficie en líquidos: tensión superficial y capilaridad; hidrodinámica: Bernoulli, continuidad, fluidos ideales y algunos conceptos de aerodinámica. Los contenidos incluyen enlaces a clases en video.
Tema 1) Hidrostática
Fluidos: líquidos y gases. Presión: definición, unidades y equivalencias.
Densidad y peso específico: relación entre ambas. Densidad y peso específico relativos. Tablas de densidades de sólidos y líquidos. Presión hidrostática: su cálculo. Teorema fundamental de la hidrostática. Vasos comunicantes. Presión atmosférica, barómetro de Torricelli, múltiples unidades. Presión absoluta y manométrica. Manómetros. Tubo en U con dos líquidos no miscibles: medición de densidad relativa. Principio de Pascal. Prensa hidráulica, factor de multiplicación, las tres fórmulas: iguales presiones, volúmenes y trabajos. La prensa real. Flotabilidad: Principio de Arquímedes, empuje de cuerpos sumergidos, descripción intuitiva y formulación matemática. Empujes en cuerpos totalmente sumergidos. Equilibrio del cuerpo que flota. Submarinos.
Tema 2) Tensión Superficial y Capilaridad
Tensión superficial en líquidos: fuerzas cohesivas y adhesivas. Coeficiente de tensión superficial γ: definición. Tabla de tensiones superficiales. Propiedades de la tensión superficial. Ángulo de contacto θ, líquido que moja o no moja la pared. Capilaridad. Ley de Jurin: enunciado y demostración teórica. Sobrepresión en una burbuja: Fórmula de Young-Laplace, enunciado y demostración teórica. Sobrepresión en una gota. Conceptos: gota, burbuja y pompa.
Tema 3) Hidrodinámica
Fluidos ideales: no viscoso, régimen estacionario, incompresible y flujo irrotacional. Tubo de flujo y líneas de corriente. Caudal o gasto. Ecuación de continuidad. Teorema fundamental de la hidrodinámica: principio de Bernoulli, demostración teórica. El teorema fundamental de la hidrostática como caso particular de Bernoulli. Teorema de Torricelli: demostrado por Bernoulli, por consideraciones energéticas y por cinemática de las partículas. Efecto Venturi: caudalímetro o contador Venturi. Bomba manual Flit. Tubo de Pitot, presión lateral y terminal, anemómetro de aviones. Casos particulares de Bernoulli: tubería horizontal y tubería de sección constante.