PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Es un principio físico que afirma que: «un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen». Esta fuerza  recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en Newton(en el sí). El principio de Arquímedes se formula así:

Donde es el empuje , ρf es la densidad del fluido, v el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m lamasa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales y descritas de modo simplificado) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Los fluidos se definen como aquellas sustancias que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes. Cuando sometemos un cuerpo sólido a la acción de un sistema de esfuerzos cortantes, experimenta una deformación bien definida; por el contrario, los fluidos se deforman continuamente bajo la acción de los esfuerzos cortantes. De una forma muy general, podemos clasificar los fluidos de acuerdo con la relación existente entre el esfuerzo cortante aplicado y la velocidad de deformación que se produce en el fluido en: newtonianos y no newtonianos (Espinosa & Vera, 2014)

Fluidos reales

Cuando un elemento de fluido se mueve respecto a los elementos contiguos, este movimiento es obstaculizado por la existencia de esfuerzos tangenciales o cortantes que tienden a disminuir la velocidad relativa del elemento considerado con respecto a los elementos contiguos. Entonces se dice que el fluido es viscoso, y el fenómeno recibe el nombre de viscosidad.

Podemos considerar la viscosidad como una especie de rozamiento interno en los fluidos, en virtud del cual aparecen esfuerzos cortantes sobre la superficie de un elemento de fluido en movimiento relativo respecto al resto del fluido. Tanto los líquidos como los gases presentan viscosidad, aunque los primeros son mucho más viscosos que los segundos

Además de esto los fluidos reales también poseen una cierta compresibilidad (los fluidos pueden dividirse el dos tipos compresibles e incompresibles)

Los fluidos newtonianos, están basados en la ley de newton de los fluidos y que dice que el esfuerzo tangencial es proporcional a la tasa de variación de la velocidad, con una alta influencia de la temperatura, en otras palabras obedecen a un cambio en la viscosidad, newtonianos: agua, aceites.

Los que no la cumplen se llaman no newtonianos, no newtonianos: seudoplasticos, elastómeros, resinas, gelatinas, etc.

Fluido newtonianon fluido newtoniano es un fluido con viscosidad en que las tensiones tangenciales de rozamiento son directamente proporcionales al gradiente de velocidades.
Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina y algunos aceites minerales.

Viscosidad
es el rozamiento interno entre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.

Ley de la viscosidad de newton

Al comienzo hemos definido los fluidos como aquellas sustancias que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes. Cuando metemos un cuerpo sólido a la acción de un sistema de esfuerzos cortantes, experimenta una deformación bien definida; por el contrario, los fluidos se deforman continuamente bajo la acción de los esfuerzos cortantes.

Cuando deseamos calcular el esfuerzo cortante en un fluido, resulta ciertamente deseable formular una expresión de la velocidad de deformación dα/dt en función de magnitudes más fácilmente medibles.

Los movimientos de circulación de los fluidos se pueden dividir en dos tipos:

1. Movimientos laminares, o de poiseuille, que son flujos regulares en los que la masa fluida está formada por filetes yuxtapuestos, perfectamente individualizados, en los que las superficies libres son lisas y unidas; en realidad sólo se dan en algunos casos muy particulares o en fluidos muy viscosos; el número de Reynolds en flujos por el interior de tubos es inferior a 2.000. Debido a esas fuerzas viscosas las velocidades del fluido en una sección perpendicular a la corriente no son iguales, pues existe un rozamiento interno.

2. Movimientos turbulentos, o hidráulicos, en los que los filetes líquidos se entrecruzan no conservan su individualidad; las superficies libres son turbulentas y estriadas, y son los movimientos que con más frecuencia se presentan en la práctica.