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UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ASIGNATURA: MECANICA DE FLUIDOS
TRABAJO: 1er INFORME DE LABORATORIO“PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS”
(PREGUNTAS REALIZADAS POR LOS
DEMAS GRUPOS)
DOCENTE: Ing. SILA LINDO M!r"#
INTEGRANTES:
CORDOA ALERDE R$%en
ESPADA CRISTOBAL M!&'
$!r! *An"!+, * Per-
2014
ValorCreativo.blogspot.com
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UNIVERSIDAD NACIONAL CURSO: MECANICA DE FLUIDOS
SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO PROF: MARCO SILVA LINDO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CICLO: V
I. OBJETIVOS:
• Determinar las propiedades físicas, Densidad, Peso específico y gravedad específica a
un líquido utilizando diferentes métodos.
• Comprobar que la densidad de un fluido está relacionada directamente con su masa
• Comprobar que el peso específico de un fluido está relacionado directamente con la
densidad.
• Adquirir destreza en el uso de los instrumentos y equipos de laboratorio.
• Aprender que con métodos sencillos de laboratorio podemos averiguar propiedades de
los fluidos
II. INTRODUCCION:
a realizaci!n del laboratorio es la parte del curso de "ecánica de fluidos, que sirve
para confirmar los conceptos te!ricos desarrollados en clase, con
el comportamiento real de los fen!menos físicos# para luego aplicar con confianza los
conceptos te!ricos en el estudio de mane$o de fluidos en diferentes campos de
la %ngeniería.
&e llamará fluido a cualquier sustancia que se pueda 'acer escurrir mediante una
aplicaci!n apropiada de fuerzas. (n términos generales, se pueden clasificar en líquidos
y gases. os líquidos son prácticamente incompresibles, por lo que se puede considerar
que su volumen es constante, aunque su forma puede variar. os gases son altamente
compresibles, por lo no tienen un volumen característico, sencillamente se e)panden
'asta llenar cualquier recipiente en que se les coloque.
*odo fluido soporta fuerzas normales o perpendiculares a sus fronteras, sin que 'aya
escurrimiento, y puede estar en equilibrio ba$o la acci!n de una diversidad de fuerzas de
este tipo. &in embargo, un fluido no puede resistir la acci!n de una fuerza tangencial, ya
que tan pronto como se e$erce este tipo de fuerza, el fluido responde deslizándose sobre
sus fronteras, provocando el movimiento del fluido.
Por lo tanto, una condici!n necesaria para que un fluido esté en equilibrio, es que sus
fronteras s!lo e)perimenten fuerzas normales.
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III. MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL:
FLUIDOS:
+n fluido es una sustancia que puede fluir. +na definici!n más formal es -un fluido es
una sustancia que se deforma continuamente cuando se le somete a un esfuerzo
cortante, sin importar lo pequeo que sea dic'o esfuerzo/. Así, un fluido es incapaz de
resistir fuerzas o esfuerzos de cizalla sin desplazarse, mientras que un s!lido sí puede
'acerlo.
(l término fluido incluye a gases y líquidos. 0ay fluidos que fluyen tan lentamente que se
pueden considerar s!lidos 1vidrio de las ventanas o el asfalto2. +n líquido está sometido
a fuerzas intermoleculares que lo mantienen unido de tal forma que su volumen es
definido pero su forma no. +n gas, por otra parte, consta de partículas en movimiento
que c'ocan unas con otras y tratan de dispersarse de tal modo que un gas no tiene
forma ni volumen definidos y llenará completamente cualquier recipiente en el cual se
Propiedades de los fluidos.
• (stabilidad se dice que el flu$o es estable cuando sus partículas siguen una trayectoria
uniforme, es decir, nunca se cruza entre sí. a velocidad en cualquier punto se mantiene
constante el tiempo.
• *urbulencia debido a la rapidez en que se desplaza las moléculas el fluido se vuelve
turbulento# un flu$o irregular es caracterizado por pequeas regiones similares a
torbellinos.
• 3iscosidad es una propiedad de los fluidos que se refiera el grado de fricci!n interna# se
asocia con la resistencia que presentan dos capas adyacentes moviéndose dentro del
fluido. Debido a esta propiedad parte de la energía cinética del fluido se convierte en
energía interna.
• Densidad es la relaci!n entre la masa y el volumen que ocupa, es decir la masa de
unidad de volumen.
• 3olumen específico es el volumen que ocupa un fluido por unidad de peso.
• Peso específico corresponde a la fuerza con que la tierra atrae a una unidad de
volumen.
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• 4ravedad específica indica la densidad de un fluido respecto a la densidad del agua a
temperatura estándar. (sta propiedad es dimensional.
• *ensi!n superficial (n física se denomina tensi!n superficial de un líquido a la cantidad
de energía necesaria para disminuir su superficie por unidad de área.
TIPOS DE FLUIDOS:
• 5luido ne6toniano +n fluido ne6toniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse
constante en el tiempo. a curva que muestra la relaci!n entre el esfuerzo o cizalla contra
su tasa de deformaci!n es lineal y pasa por el origen. (l me$or e$emplo de este tipo de
fluidos es el agua en contraposici!n al pegamento, la miel o los geles que son e$emplos de
fluido no ne6toniano. +n buen n7mero de fluidos comunes se comportan como fluidosne6tonianos ba$o condiciones normales de presi!n y temperatura el aire, el agua, la
gasolina, el vino y algunos aceites minerales.
• 5luido no ne6toniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presi!n, pero no
con la variaci!n de la velocidad. (stos fluidos se pueden caracterizar me$or mediante otras
propiedades que tienen que ver con la relaci!n entre el esfuerzo y los tensores de esfuerzos
ba$o diferentes condiciones de flu$o, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.
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IV. PREGUNTAS:
1. CAPILARIDAD:
¿En qué c!" c#$$n qu$ $% &u n" !u'(#) * $n c!" !u'(#)
c"+,%$-+$n-$RPT:(l agua no subiría si entre las placas e)iste muc'a distancia ya que su
fuerza de ad'esi!n seria la mínima# y subiría completamente si las placas
están muy pegadas creando un especie de pegamento ente las dos
placas de vidrio.
¿c"n qu$ "-#"! /(!,"!(-(0"! ,#-$ /$% +"!-#/" !$ ,"/#) #$%(#
$!-$ $2,$#(+$n-"RPT:&e podría realizar este e)perimento con tubos capilares de radio muy
pequeos para poder observar me$or este suceso en este caso se tendría
que usar un lente para me$or observaci!n.
3. FLUIDOS NO NE4TONIANOS:
G#5(c /$ 5%u(/"! n" n$6-"n(n"!:RPT:
E7$+,%"! /$ 5%u(/"! n" n$6-"n(n"!:
RPT:&oluciones y cosméticos 8ab!n, alimentos tales como mantequilla, queso,
$am!n, salsa de tomate, mayonesa, sopa, y el yogur# sustancias naturales
como el magma, lava, las encías y sus e)tractos como el e)tracto de
vainilla#
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os fluidos biol!gicos tales como la sangre, la saliva, el semen, y fluido
sinovial# las suspensiones tales como lec'ada de cemento, emulsiones
tales como mayonesa, y algunos tipos de dispersiones.
8. FLUIDOS NO NE4TONIANOS:
¿9ué 5%u(/" $2(!-$ $n +*"# cn-(//
RPT:(l fluido que e)iste en mayor cantidad es el fluido ne6toniano ya que este
se presenta en la naturaleza y en proporciones muy grandes en
comparaci!n a los no ne6tonianos.
• C#c-$#)!-(c!:
RPT:os fluidos en los cuales el esfuerzo de corte no es directamente
proporcional a la relaci!n de deformaci!n son no ne6tonianos.(strictamente 'ablando la definici!n de un fluido es válida solo para
materiales que tienen un esfuerzo de deformaci!n cero. Por lo com7n,
los fluidos no ne6tonianos se clasifican con respecto a su
comportamiento en el tiempo, es decir, pueden ser dependientes del
tiempo o independientes del mismo.
+n gran n7mero de ecuaciones empíricas se 'an propuesto para modelar
las relaciones observadas entre ty) y du9dy para fluidos independientesdel tiempo. Pueden representarse de manera adecuada para muc'as
aplicaciones de la ingeniería mediante un modelo de la ley de potencia, el
cual se convierte para un flu$o unidimensional en
ty) : ;<1du9dy2n
donde el e)ponente n se llama índice de comportamiento del flu$o y ; el
índice de consistencia. (sta ecuaci!n se reduce a la ley de viscosidad de
ne6ton para n : = y ; : m , para un fluido ne6toniano.
os fluidos en los cuales la viscosidad aparente disminuye con el
aumento de la relaci!n de deformaci!n 1n > =2 se llaman seudoplásticos.
(s decir con un incremento en la tasa de corte el liquido se adelgaza.
Casi todos los fluidos no ne6tonianos entran en este grupo# los e$emplos
incluyen soluciones poliméricas, suspensiones coloidales y pulpa de
papel en agua. &i la viscosidad aparente aumenta con el incremento de
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la relaci!n de deformaci!n 1n ? =2 el fluido se nombra dilatante# aquí el
fluido se engruesa con un aumento en la tasa de corte.
Además, e)isten los llamados materiales lineales de @ing'am, donde se
presenta un desplazamiento finito para un esfuerzo cortante menor que
un valor t= y para el cual e)iste un comportamiento viscoso ne6toniano
cuando el esfuerzo es menor que t=. Para este comportamiento la
ecuaci!n correspondiente es
t:t=m@ du9dy
(l estudio de fluidos no ne6tonianos es a7n más complicado por el 'ec'o
de que la viscosidad aparente puede depender del tiempo. osfluidos ti)otr!picos como tintas de impresor , tiene una viscosidad que
depende de la deformaci!n angular inmediatamente anterior de la
sustancia y tiende a solidificarce cuando se encuentra en reposo, estos
fluidos muestran una reducci!n de n con el tiempo ante la aplicaci!n de
un esfuerzo de corte constante. os fluidos reopécticos muestran un
aumento de n con el tiempo. Después de la deformaci!n, algunos
regresan parcialmente a su forma original cuando se libera el esfuerzo
aplicado. A tales fluidos se les llama viscoelásticos.
. TENSION SUPERFICIAL:
¿P"# qué % &"- $! $!5$#(c
RPT:
(s esférica porque brinda menor área superficial por unidad de volumen.
¿P"/$+"! (+,u%!# % n0$ c"n "-#" +-$#(%
RPT:
&i, cualquier otro material que sea capaz de romper la capa de tensi!n
superficial sobre el agua.
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;. CAPILARIDAD:
• ¿P"# qué !c($n/$ $% &u
RPT:
(l agua asciende por la propiedad de capilaridad además porque la
fuerzas intermoleculares son vencidas por la fuerzas de ad'esi!n del
vidrio.
¿D$ qué /$,$n/$ % %-u# /$% &u
RPT:
Depende de la separaci!n de las placas de vidrio ya que a mayor
separaci!n menor ascenso y a menor separaci!n mayor ascenso.
<. EMPUJE:
¿S( un cu$#," 5%"- qu$ ,#",($// $! n$c$!#(" c"n"c$#
RPT:
Al ver que un cuerpo flota la propiedad más importante que debemos
conocer es el empu$e, además de otras propiedades como la flotabilidady presi!n.
• ¿S$ ,"/#)n =c$# '#c"! /$ c"nc#$-"
RPT:
4racias a Arquímedes sabemos que un barco flota no porque esté 'ec'o
de materiales que floten sino porque el volumen de agua que desplaza
pesa más que el propio barco. Por esto se pueden 'acer barcos de
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cualquier material, independientemente de lo pesado que sean, siempre y
cuando tengan el volumen adecuado.
+n caso llamativo es el de los barcos 'ec'os con 'ormig!n9concreto.
*ienen varias desventa$as como menos espacio de carga, pesan más ymayores costes de operaci!n. *ienen una importante venta$a que es por
la que a veces se 'a optado por este material y es que necesitan menos
acero. (n épocas de escasez de acero el 'ormig!n9concreto 'a sido una
opci!n.
>. DENSIDAD:
• ¿L /$n!(// /$,$n/$ % /$ % 0#(c(?n /$ % -$+,$#-u#
RPT:
&i afecta porque cuanta más frio sea el fluido este será ms denso y
cuando aumenta la temperatura la densidad también ba$ara.
• ¿9ué /$5(n$ % /$n!(//
RPT:
Primero que es densidad es la relaci!n de masa entre volumen nos dice
cuánto peso tiene una determinada cantidad de volumen
($emplo
&i tu pones en una balanza = litro de agua y = litro de mercurio la balanza
se va a inclinar con el agua, porque el agua es más pesada 1a pesar de
ser el mismo volumen2es importante para
=.B (s porque cuando se 'acen los barcos se tiene que buscar un
material con la menor densidad posible pra que flote me$or y se necesite
menos material y por lo tanto menos dinero
.B Porque de esa forma se puede saber si un material es real o es falso
así el oro tiene una determinada densidad, si es falso entonces se sabrá
al no concordar con la densidad del oro
.B Para identificar sustancias para el uso de tecnología, por e$emplo el
term!metro, se usa mercurio que es el que tiene mayor densidad y facilita
la tarea de medici!n.
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@. VISCOSIDAD:
¿P"# qué % 0(!c"!(// 0#( /$ +n$# /(#$c- $n %"! &!$!
RPT:
os gases, a diferencia de los líquidos, aumentan su viscosidad con la
temperatura. (sto se debe principalmente a que la temperatura 1que no
es otra cosa que el valor de la energía cinética promedio molecular2 'ace
que la agitaci!n de las moléculas aumente y rocen con más vigor a los
ob$etos que intentan moverse en ese fluido gaseoso. a viscosidad de un
gas en general es proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura
absoluta 1medida en Eelvin2 (sto se dedu$o empíricamente. %gualmente,
un aumento de presi!n 'ace aumentar la viscosidad de los gases.
¿L ,#$!(?n (n5%u*$ $n % 0(!c"!(// /$ %"! %)qu(/"! /$ qué +n$#
RPT:
a viscosidad también depende de la temperatura, el aceite de motor, por e$emplo, es
muc'o menos viscoso a temperaturas elevadas que cuando el motor esta frío, o
durante el invierno. a viscosidad de un líquido puro varia, en su mayor parte, acorde
con la temperatura. a presi!n tiene un efecto pequeo 1muy inferior al de latemperatura2 sobre la viscosidad de un gas y el efecto de presi!n en un líquido es
e)tremadamente pequeo.
V. CONCLUSIONES:
*eniendo en cuenta que la forma como tomamos talvez no sea perfecta por lo tanto
las medidas no fueron e)actas, que factores como la temperatura, 'umedad del
lugar donde se 'icieron las pruebas tienen que ver con los resultados dados
podemos decir que el factor de error es mínimo puesto que los valores obtenidos se
parecen o se apro)iman muc'o a los valores que nos dan los te)tos.
Para observar me$or, el fen!meno en cuesti!n, es necesario más tinta en la mezcla
con el agua.
VI. RECOMENDACIONES:
&e debe guardar el orden específico así como se debe 'acer con cuidado para no
causar errores abruptos.
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VII. BIBLIOGRAFIA:
B "ecanica de 5luidos %, Fendor C'ereque, =GHI
VIII. 4EBGRAFIA:
B 'ttp99pdearquimedes.blogspot.com9B 'ttp99gotaingravida.blogspot.com9J=J9JI9gotaBingravida.'tmlB 'ttp99666.madrimasd.org9cienciaysociedad9taller9fisica9mecanica9gotaB
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B 'ttp99es.6i;ipedia.org96i;i9PrincipioKdeKmLCLADnimaKacciLCL@n