Fluidos

La mecánica de fluidos reúne en un solo bloque a los líquidos y los gases, que comparten la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente y fluir. El temario de Física de la UNAM, común a sus cuatro áreas, lo divide en dos partes: fluidos en reposo (hidrostática), donde las magnitudes clave son la presión y la fuerza de empuje, y fluidos en movimiento (hidrodinámica), donde el protagonista es la conservación de la masa y la energía a lo largo de una tubería.

Qué debes dominar

• Presión y presión atmosférica: fuerza por unidad de área y su valor en el aire que nos rodea.
• Presión hidrostática: cómo crece la presión con la profundidad.
• Principios de Pascal y de Arquímedes: la transmisión de presión y el empuje sobre un cuerpo sumergido.
• Tensión superficial y capilaridad: fenómenos de la superficie de un líquido.
• Continuidad, Bernoulli y viscosidad: la dinámica del flujo, ideal y real.

El orden de las clases va de lo estático a lo dinámico, y de lo ideal a lo real: primero fluidos sin fricción que no se mueven, después fluidos que fluyen, y al final la viscosidad, que explica por qué un fluido real no cumple del todo el modelo ideal.

Cómo practicarlo

Hay reactivos sobre aplicaciones: la prensa y el gato hidráulicos, los frenos de un auto, el flotar de un barco o un globo, la sustentación de un ala, el agua que sube en una pajilla. Se pide nombrar el principio que las explica o resolver un cálculo con la fórmula correspondiente, por ejemplo presión a cierta profundidad, empuje sobre un volumen o velocidad en una tubería que se estrecha.

Errores comunes

• Confundir el peso del cuerpo con el empuje, que es el peso del fluido desalojado.
• Suponer que la presión hidrostática depende de la forma del recipiente; depende de la profundidad y la densidad.
• Olvidar que, si la tubería se estrecha, la velocidad aumenta.
• Decir que en Bernoulli la presión sube donde el fluido es más rápido: baja.