Mecánica de fluidos son tres palabras que pueden no decirnos absolutamente nada si no somos físicos. ¿Mecánica de fluidos? ¿Qué quiere decir eso? Los fluidos, los líquidos y su mecánica están, sin embargo, presentes en nuestro día a día: el agua que dejamos caer en la ducha, el movimiento del agua cuando nadamos en la piscina, las olas, la leche que vertemos en nuestra taza de desayuno, el vino en la copa al llegar a casa o la cerveza en caña en el aperitivo. Todo eso es mecánica de fluidos… un mundo cotidiano que la mayoría de nosotros no percibimos.
En el capítulo anterior de [Mecánica de fluidos I] estudiamos el principio fundamental de la hidrostática y su conclusión anti-intuitiva de que el volumen de fluido no influye sobre la presión, sino que sólo lo hacen su profundidad y densidad. Como espero que recuerdes, hablamos también de Blaise Pascal y sus experimentos para demostrar este principio, y terminamos con algunos números concretos al aplicar el principio a cosas como el océano o la atmósfera.
En el anterior capítulo del bloque hablamos sobre las diferencias entre los tres tipos de fluidos –líquidos, gases y plasmas–. También pusimos de manifiesto algo en lo que los esos tres estados se parecen: en el hecho de que, dado que pueden fluir, la interacción con ellos no se produce como si fueran un todo, sino sólo con la parte del fluido en contacto con cualquier otra cosa. Esa característica hace muy útil una magnitud fundamental en mecánica de fluidos, a la que nos dedicaremos hoy: la presión.
En los dos últimos capítulos del bloque [Mecánica de fluidos I] hemos visto lo que le sucede a un cuerpo sumergido en un fluido dependiendo de la relación entre la densidad de uno y la de otro. Se trataba de algo conocido desde antiguo, y estudiado en bastante profundidad por el genial Arquímedes de Siracusa. Como vimos entonces, si un cuerpo es meno denso que el fluido que lo rodea flota, y si sucede al contrario, se hunde. Creo que tras dos artículos enteros dedicados a ello, esto ha quedado suficientemente claro.
Ya llevamos tres artículos a la espalda del bloque [Mecánica de fluidos I], en el que tratamos de describir su comportamiento de manera cualitativa. Tras describir el concepto de fluidoprimero y sus tres tipos después, en el último capítulo hablamos sobre uno de los conceptos más importantes para comprender el comportamiento de los fluidos: la presión. Como vimos entonces, la importancia de la presión se debe a que las interacciones con un fluido –a diferencia de las que se producen con un sólido– suceden sólo con una parte del fluido, debido a la libertad relativa de movimiento de las partículas del fluido.
Tras dejar claras –espero– las causas de la existencia de la presión en los fluidos, además de la diferencia en esas causas entre líquidos y gases, hoy vamos a concretar más y a determinar juntos no ya el hecho de que los fluidos ejerzan presión (eso debería haber quedado claro en el capítulo anterior), sino cuánta presión ejercen y de qué factores depende esa presión.
Tras dejar claras –espero– las causas de la existencia de la presión en los fluidos, además de la diferencia en esas causas entre líquidos y gases, hoy vamos a concretar más y a determinar juntos no ya el hecho de que los fluidos ejerzan presión (eso debería haber quedado claro en el capítulo anterior), sino cuánta presión ejercen y de qué factores depende esa presión.
Hoy iniciamos el cuarto “bloque de conocimiento”, tras los dedicados a la electricidad, latermodinámica y la mecánica clásica. Como aquéllos, se trata de un bloque introductorio en el que no supondré conocimientos previos por parte del lector e intentaré mantener las matemáticas en el mínimo necesario: nuestro objetivo ahora no es alcanzar fórmulas tanto como establecer conceptos cualitativos. Esto no significa, por otro lado, que todo sea un camino de rosas: son necesarias cierta disciplina e inteligencia para asimilar cada bloque, y hace falta esfuerzo para sacar todo el partido posible a cada artículo.
En la introducción a la mecánica de fluidos hablamos sobre la diferencia fundamental entre sólidos y fluidos: la capacidad de cambiar de forma, es decir, de fluir. Sin embargo, aunque todos los fluidos tengan esta característica en común, existen otras diferencias en su comportamiento que merecen un capítulo aparte. Aprovecharemos, además, para adquirir una idea general sobre cómo y por qué fluyen este tipo de medios, y para definir un concepto que nos será utilísimo más adelante: la densidad.
Complemento, Video: http://youtube.com/watch?v=ilMjLSazCqk
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