Intro Hidro

LAMO - Laboratório de Modelos Físicos

Física II

Dr. Raúl E. PueblaFacultad de Ingeniería, Ciencias

Físicas y MatemáticasUniversidad Central del Ecuador

2016

Contenido

Hidrostática (6 horas), Dinámica de Fluidos (10 horas), Elasticidad (6 horas), Vibraciones y Movimiento Armónico Simple (10

horas). Ondas Mecánicas (12 horas) Calorimetría y Termodinámica (12 horas) Electrostática (12 horas)

Bibliografía

Sears F. Zemansky Física Universitaria (vol 1.) 12th edición (Young y Freedman). 2009.

Fundamentos de Física, 10th Edición. Halliday y Resnick (Jearl Walker). 2007.

Dos Hemisemestres. Cada uno evaluado sobre 20 puntos. De estos 20 puntos 10 puntos son de un

examen. Los 10 puntos restantes vienen de:

– Una prueba (3 puntos)– Ejercicios (3 puntos)– Laboratorio (4 puntos)

Evaluación:

● Para aprovar el curso se deben acumular en los dos hemisemestres 27.5 puntos.

● Si no se aprueba se puede rendir un examen de recuperación (los decimales de los hemisemestres se acumulan para este examen).

● El examen de recuperación es calificado sobre 20.

● Para aprovar, la suma de la nota del examen de recuperación y la mitad de los puntos acumulados en los hemisemestres debe ser mayor que 27.5.

Evaluación:

● Será Publicado en breve…

Horario de consultas:

Mecánica de Fluídos

Qué es un fluído?

● Fluido es una sustancia que puede fluir.

● Se adapta a la forma del recipiente.

● Se aplica a los líquidos y gases.

● Solo poseen elasticidad de volumen.

● No poseen elasticidad de forma (los sólidos sí poseen).

● Los fluidos no aparecen esfuerzos cortantes recuperadores.

Mecánica de Fluídos

Qué es un fluído?

Mecánica de Fluídos

Qué es un fluído?

Mecánica de Fluídos

Los fuidos son considerados medios continuos:

Pero en realidad no lo son:

Formados de moléculas (elementos discretos)

Para usar la aproximación de un medio continuo las escalas usadas en los cálculos son muy grandes comparadas con la distancia inter-molecular.

Líquidos: casi incompresibles, fuerzas de superficie

Gases: compresibles, superficie no definida.

Mecánica de Fluídos

Densidad

ρ=ΔmΔVΔm

ΔV

[ kgm3 ] ,[ grcm3 ]

Introducción a los vectores

Mecánica de Fluídos

Presión

p=Δ F⃗Δ A [ N

m2 ]

[ Nm2 ]=pascal

Mecánica de Fluídos

Presión

Mecánica de Fluídos

Presión

Mecánica de Fluídos

Problema:

Cuál es la fuerza (en N) que ejerce la atmósfera sobre una cabeza humana?

Diámetro de la cabeza humana: 23 cm.

Mecánica de Fluídos

Mecánica de Fluídos

Mecánica de Fluídos

Mecánica de Fluídos

Presión

p=Δ F⃗Δ A

Mecánica de Fluídos

Presión

p=Δ F⃗Δ A

Introducción a los vectores

Introducción a los vectores

Vector Posición: r⃗

O

A

r⃗ A

Introducción a los vectores

Atributos del vector posición:

O

A

r⃗ A

Introducción a los vectores

Atributos del vector posición:

O

A

r⃗ A

Introducción a los vectores

Atributos del vector posición:

O

A

r⃗ A O

A

r⃗ A

Introducción a los vectores

Sistema de Coordenadas:

O

Introducción a los vectores

Sistema de Coordenadas:

O

A

y

x

ry

rx

Introducción a los vectores

Sistema de Coordenadas:

O

A

y

x

‖r⃗‖

Introducción a los vectores

Sistema de Coordenadas:

O

A

y

x

‖r⃗‖

‖r⃗‖=√r x2+r y

2

tan (θ)=r y

rx

Introducción a los vectores

Todos los vectores en dos dimensiones pueden ser representados

Con dos parámetros:

(r x , r y)

(r ,θ)(r , rx)

(r , r y)

(r x ,θ)

(r y ,θ)

Introducción a los vectores

Para vectores en el espacio (tres dimensiones) necesitamos entonces

Tres parámetros.

r⃗=(r x , r y , r z)

Introducción a los vectores

En coordenadas esféricas.

‖r⃗‖

θ

ϕ r⃗=(r ,θ ,ϕ)

Introducción a los vectores

Coordenadas Polares

θ

r⃗=(r z , r xy ,θ)r z

r xy

Introducción a los vectores

r x=r sin(ϕ)cos(θ)

r y=r sin (ϕ)sin (θ)

r z=r cos(ϕ)

r x=r xy cos(θ)

r y=r xy sin(θ)

r z=r z

Coordenadas Esfericas Coordenadas Polares

Introducción a los vectores

r⃗(r x , r y , r z)

(r ,θ ,ϕ)

(r ,θ , r z)

(r xy , r z ,θ)

...

.. .

Vectores unitarios

‖r⃗‖=r=√r x2+r y

2+r z

2

Modulo de un vector

Vector unitario

u⃗ r⃗=r⃗

‖r⃗‖=

r⃗

√r x2+r y

2+r z2

r⃗u⃗ r⃗

y

x

z

Vectores unitarios

u⃗ z⃗= k⃗

y

x

z

u⃗ y⃗= j⃗

u⃗ x⃗= i⃗

Vectores unitarios

r⃗=r x i⃗ +r y j⃗+r z k⃗

r⃗

x

z

r z k⃗r y j⃗

r x i⃗

y

Introducción a los vectores

Vector Desplazamiento: r⃗

Introducción a los vectores

Vector Desplazamiento: r⃗

A

B

r⃗

Introducción a los vectores

Vector Desplazamiento: r⃗

A

B

r⃗

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Dr. Raúl E. PueblaFacultad de Física

Escuela Politécnica Nacional2015