¿Qué es la mecánica de fluidos?
La mecánica de fluidos es una rama de la física que se refiere al estudio de los fluidos y las formas en que interactúan con las fuerzas. Tanto los líquidos como los gases se consideran fluidos para los propósitos de esta rama de la ciencia. A menudo, el campo de la mecánica de fluidos se divide en dos campos de estudio más específicos. Estas son estadísticas de fluidos y dinámica de fluidos, que se refieren a los fluidos en reposo y fluidos en movimiento, respectivamente. La mecánica de fluidos puede involucrar matemáticas altamente complejas, y la ayuda de las computadoras modernas ha mejorado significativamente esta ciencia.
Las raíces cronológicas de la mecánica de fluidos se remontan al menos a los antiguos griegos. El físico griego e inventor Arquímedes fue el autor de algunos de los primeros estudios que conocemos qué preocupaciones de las estadísticas fluidas, incluida la propiedad de la flotabilidad. Los filósofos persa en el período de tiempo medieval acoplaron estos antiguos obras con sus propios estudios de dinámica de fluidos que actuaron como un precursor temprano de la dinámica moderna de fluidos. Tan bienLas propias figuras históricas como Leonardo da Vinci y Sir Isaac Newton, así como otras, hicieron contribuciones notables a nuestra comprensión de la mecánica de fluidos.
Cada tipo de ciencia comienza con suposiciones básicas y fundamentales que rigen el curso de su estudio. La mecánica de fluidos generalmente se define como tener tres premisas o supuestos básicos en su raíz. El primero es la conservación de la masa, lo que significa que la masa no puede ser creada ni destruida espontáneamente, aunque puede cambiar las formas. La segunda suposición, la conservación del impulso, es algo similar. Esta ley establece que el impulso total en un sistema cerrado es constante y no puede aparecer o desaparecer espontáneamente.
La tercera suposición básica que rige la mecánica de fluidos es lo que se conoce como la hipótesis continua. Esta es una forma de ver fluidos que no tienen en cuenta la presencia de moléculas discretas. En cambio, se supone que las propiedades de un fluido varían de manera continua de un punto a otro.
Debido a que ignora la naturaleza real de las pequeñas partículas de la materia, la hipótesis continua es solo una aproximación utilizada como herramienta en los cálculos. Puede dar lugar a una solución ligeramente inexacta, pero también en soluciones que son muy precisas en circunstancias ideales. Existen otros métodos más exactos, pero esta hipótesis a menudo es bastante útil como una suposición preliminar. Muchas veces, también se puede suponer que un fluido dado es incompresible, lo que significa que no puede comprimirse. Sin embargo, esto es realmente cierto para los líquidos, y no los gases.