Materia y sus Estados

Materia: Todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Estados de la Materia

Sólido: Moléculas en reposo relativo, forma fija.

Líquido: Moléculas en movimiento, adaptan su forma.

Gas: Moléculas con gran movimiento, sin forma fija.

Nota: Líquidos y sólidos son prácticamente incompresibles debido a las fuerzas cohesivas.

Fluidos

Fluir: Propiedad de líquidos y gases para deslizarse.

Fluidos: Sustancias que se adaptan a la forma del recipiente.

Líquidos y gases son fluidos.

Propiedades de un Fluido Ideal

• Partículas desordenadas.
• Sin forma fija, adaptan al recipiente.
• Líquidos incompresibles con densidad constante.
• Gases ocupan todo el volumen del recipiente.

Mecánica de Fluidos

Estudio del reposo y movimiento de fluidos.

Divisiones

Hidrostática: Fluidos en reposo.

Hidrodinámica: Fluidos en movimiento.

Volumen

Espacio ocupado por un cuerpo.

Probeta Graduada: Instrumento para medir volumen.

Volumen es una cantidad escalar.

Unidades de Volumen

• SI: m³
• Cegesimal: cm³

Densidad y Densidad Relativa

Densidad (ρ): Masa por unidad de volumen (ρ = m/v).

Densidad es escalar.

Unidades de Densidad

• SI: kg/m³
• Cegesimal: g/cm³

Masa y volumen son directamente proporcionales.

Peso Específico

Peso por unidad de volumen (pe = peso/volumen = m*g/v).

Unidades de Peso Específico

• SI: N/m³
• Cegesimal: dina/cm³

Presión

Fuerza perpendicular por unidad de área (P = F⊥/A).

Presión es escalar.

Unidades de Presión

SI: Pascal (Pa) = 1 N/m²

Presión Atmosférica

Presión ejercida por la atmósfera.

Evangelista Torricelli: Medición y barómetro.

Manómetro o Barómetro: Instrumento para medir presión.

1 atmósfera = 760 mmHg

Teorema Fundamental de la Hidrostática

Diferencia de presión proporcional a la diferencia de nivel.

Ecuación: P₂ – P₁ = ρ*g*Δh

Principio de Pascal

Incremento de presión se transmite en todo el fluido.

Aplicaciones: Frenos hidráulicos, prensas, ascensores.

Vasos Comunicantes

Nivel del fluido inversamente proporcional a su densidad.

Principio de Arquímedes y Flotabilidad

Flotabilidad: Capacidad de suspenderse en un fluido.

Principio de Impenetrabilidad: Dos cuerpos no ocupan el mismo espacio.

Fuerza de Empuje: Resistencia del fluido.

Principio de Arquímedes: Fuerza de empuje igual al peso del fluido desplazado.

Dinámica de Fluidos

Fluido Ideal

No viscoso, estable, laminar, incompresible, no turbulento.

Gasto o Caudal

Volumen de fluido por unidad de tiempo.

Principio de Continuidad

Cantidad de fluido que entra es igual a la que sale.

Ecuación: A₁v₁ = A₂v₂ = Constante

Principio de Bernoulli

Presión inversamente proporcional a la velocidad del fluido.

Ecuación: Conservación de energía en un fluido.