¿Por qué vuelan las aves?

Vuelan Porque: 

Las aves y la fuerza de gravedad:

Las aves pueden volar porque están adaptadas para luchar contra la gravedad:

• Huesos huecos,

• Plumas, que cortan el aire y permiten que el aire se dirija a la parte superior de las alas, 

• Comen alimentos con alto contenido calórico, así comen poca cantidad de comida,

• No tiene vejiga, orina simplemente cuando lo necesita, evitando el peso innecesario del órgano y sus deshechos,

• los pulmones de los pájaros albergan poco aire, son planos y se encuentran en la parte posterior de las costillas. Son muy eficientes, ya que los pájaros necesitan gran cantidad de oxígeno.

Sin embargo, no solo las alas están adaptadas para volar, cada parte del cuerpo lo está: su centro de gravedad está entre las dos alas, la cabeza y la cola, y tienen la mayor parte de su peso en esta zona.

Cómo vuelan las aves y el principio de Bernoulli:

Debido a la forma del ala, cuando esta se mueve la presión ejercida hacia abajo por el aire (Principio de Bernoulli) que se mueve rápido es menor que la ejercida por el aire en movimiento lento. Esta es la mejor forma de levantar vuelo, de ahí la idea de las alas de los aviones, y la similitud de ésta forma de las aves. Por la forma del ala, el aire que pasa por encima de ella tiene que recorrer una distancia más larga, y por ende tiene que acelerar más, creando la diferencia de presión.

También es necesario el empuje, que sucede cuando las aves aletean fuertemente por la acción de los músculos pectorales. Esta es la forma en que las aves consiguen que el aire se mueva de abajo a arriba, pudiendo subir más y más.

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Física Conceptual, Paul G. Hewitt

Mecánica de Fluidos

Fluidos:

ESTÁTICA DE FLUIDOS: Se ocupa de los fluidos en reposo, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su posición.

DINÁMICA DE FLUIDOS: Se ocupa de los fluidos en movimiento, es decir que están bajo fuerzas que alteran su posición.

Biografía de Bernoulli

Daniel Bernoulli

(Groninga, 8 de febrero de 1700 - Basilea, 17 de marzo de 1782) 

Matemático, estadístico, físico y médico holandés-suizo.

Destacó no sólo en matemática pura, sino también en las llamadas aplicadas. Hizo importantes contribuciones en hidrodinámica y elasticidad. Así como el reconocido Principio de Bernoulli.  

Es notorio que mantuvo una mala relación con su padre a partir de 1734, año en el que ambos compartieron el premio anual de la Academia de Ciencias de París. Johann llegó a expulsarle de su casa y también publicó un libro Hydraulica en el que trató de atribuirse los descubrimientos de su hijo en esta materia.

En 1750 la Universidad de Basilea le concedió, sin necesidad de concurso, la cátedra que había ocupado su padre. Publicó 86 trabajos y ganó 10 premios de la Academia de Ciencias de París.

Daniel Bernoulli fue elegido miembro de la Royal Society el 3 de mayo de 1750.

                                        

Aplicaciones - Principio de Bernoulli

Chimenea

Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento. Cuanto más rápido sea el viento sobre la boca de ésta, más baja es la presión en la base, por lo tanto los gases y el humo se extraen mejor.

                                             

Natación

La aplicación dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión.

Aviación

Los aviones tienen una cuchilla al igual que las plumas de las aves, que son más curvadas que las que se encuentran más cerca al cuerpo de ave. Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presión, creando así una succión que ayuda a sustentar la aeronave o el ave.

     

                                   

Principios

Presión:

fuerza ejercida sobre un área o superficie determinada, que es medida en Pascales y Barias, si son trabajadas en Newton o Dinas respectivamente. 

                                          

Masa: 

es la unidad que mide la cantidad de materia de un cuerpo.

Volumen: 

magnitud derivada de todas las longitudes de un cuerpo, que ocupan un espacio en tres dimensiones.

Peso: 

es la magnitud que mide la fuerza de un cuerpo que ejerce contra el planeta respecto a su masa y gravedad independientes.

                                       

Densidad: 

es la cantidad de masa contenida en un volumen de un cuerpo

Fluido: 

es una sustancia que tiene una atracción débil entre sus moléculas, y que por tanto pueden ser líquidos y gases. 

                                      

Leyes

Ahora nos profundizaremos un poco en cada una de las anteriores; sobre todo en el de Bernoulli que es el que permite que las aves vuelen.

Principio de Bernoulli

El movimiento produce una influencia sobre un fluido, considera un flujo continuo a través de un tubo como el agua no se amontona la cantidad de agua que fluye por cualquier sección es la misma, es cierto ya sea que el tubo se ensanche o se adelgace, Daniel Bernoulli desarrollo la teoría del flujo de agua a través de tubos, descubrió que la presión en la pared de los tubos disminuye conforme aumenta la rapidez del agua, osea mayor presión a menor rapidez de agua. Bernoulli encontró que es valido para los líquidos para los líquidos como para los gases, en pocas palabras

-cuando se incrementa la rapidez de un fluido disminuye la presión interna en un fluido-

El principio de Bernoulli es consistente con la conservación de la energía . en el flujo uniforme de un liquido ideal sin fricción interna hay tres clases de energía sintética, la fuera de la presión y la energía potencia o la gravitacional debido a la elevación

                                              

Ley de Pascal

La presión ejercida sobre un fluido confinado, se transmite a todos las paredes con la misma intensidad, en el recipiente que les contiene. 

un ejemplo claro de esta ley es la prensa hidráulica, en la que dos recipientes están conectados, pero por la diferencia de presión y fuerza, y así sostienen el peso del otro cuerpo. 

                                                                  

Ley de Arquímedes

Porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.

Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de separación es igual a p·dS, dondep solamente depende de la profundidad y dS es un elemento de superficie. 

Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la porción de fluido, denominado centro de empuje. 

                                                           

"La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio"

Ley de Torricelli

El principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio.

"La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio"

                                                       

Introducción - Bienvenidos

Bienvenidos sean todos a MEC FLU

Muchos principios rigen la forma como el ser humano y los entes interactúan con su naturaleza. La forma en como una persona es capaz de desplazare en su ambiente no es una coincidencia de movimientos sino una simple sinfonía de orquestadas técnicas de la naturaleza por encontrar la perfección mediante las leyes física, es así pues que el simple hecho de respirar involucre una infinidad de procesos que a la vista de los humanos actualmente resulta común pero es algo sorprendente.

Todo lo que hay en este universo es material por lo tanto deben haber leyes que rijan el comportamiento de las mismas. Entre las miles de leyes que podemos encontrar acerca del comportamiento de las masas y fluidos es importante denotar unas cuantas:

-Principio de Bernoulli

-Principio de pascal

-Principio de Arquímedes

-Ley de Torricelli