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30/11/2011

1. TRASLACION Y ROTACION DE MASAS LIQUIDAS
En la estática de los fluidos la variación de presión es fácil de calcular debido a la ausencia de tensiones de cortadura. Cuando en los fluidos en movimiento no hay desplazamientos relativos de una capa con respecto a la adyacente, la tensión de cortadura también es nula en todo el fluido. En un fluido con una traslación a velocidad constante la presión varía también siguiendo las leyes de la estática. Cuando se acelera un fluido de tal manera que no haya movimiento de una capa con respecto a la adyacente, es decir, cuando el fluido se mueve como si fuese un sólido, no existen tensiones de cortadura y la variación de la presión puede determinarse …ver más…

El aumento de presión entre un punto situado en el eje y otro a una distancia de metros del eje, en el mismo plano horizontal, es:

Y el aumento de la altura de presión (m) será

Que es la ecuación análoga a la aplicable a recipientes abiertos en rotación. Como la velocidad lineal , el término da la altura de velocidad, en m, como se verá más adelante.
2. EJERCICIOS DE TRASLACION
2.1. Un depósito rectangular de 8 m de longitud, 3 m de profundidad y 2 m de anchura contiene 1,5 m de agua. Si está sometido a una aceleración horizontal en la dirección de su longitud de 2,45 m/seg², (a) Calcular la fuerza total sobre cada uno de los extremos del depósito debido a la acción del agua y (b) Demostrar que la diferencia entre estas fuerzas es igual a la fuerza no equilibrada, necesaria para acelerar la masa liquida.

Solución:
(a)

A partir de la figura, la profundidad en el extremo de menor profundidad es , y en extremo más profundo será 2,5 m. Por tanto,

(b) Fuerza necesaria = masa del agua x aceleración lineal =
Y que coincide con lo anterior.
2.2. Un recipiente que contiene agua que se acelera paralelamente y hacia arriba de un plano inclinado 30˚, con el horizontal a 3,66 m/seg². ¿Qué ángulo formará la superficie libre con la horizontal?
Solucion:

Con referencia a las figuras, las fuerzas que actúan sobre cada partícula son su peso , vertical y dirigido hacia abajo, y la fuerza ejercida por el