Dinámica de fluidos frente a mecánica de fluidos
La dinámica de fluidos y la mecánica de fluidos son dos campos de estudio muy importantes en física. Estos campos son muy importantes cuando se trata de materias como ingeniería aeronáutica, ingeniería náutica, ingeniería civil y militar, y varios otros campos. La mecánica de fluidos y la dinámica de fluidos pueden tomarse como un campo completamente nuevo de la mecánica clásica donde la probabilidad y la termodinámica juegan un papel muy importante. Para comprender completamente los aspectos de la mecánica de fluidos y la dinámica de fluidos, uno debe tener un buen conocimiento en conservación de energía, campos vectoriales e incluso termodinámica estadística. En este artículo, vamos a discutir qué son la mecánica de fluidos y la dinámica de fluidos, sus principios fundamentales, similitudes, aplicaciones y, finalmente, sus diferencias.
Mecánica de fluidos
Un fluido se define como un gas o un líquido. La mecánica de fluidos es el estudio del comportamiento de líquidos y gases. La mecánica de fluidos definida con mayor propiedad es el estudio de los fluidos y las fuerzas que actúan sobre ellos. La mecánica de fluidos tiene tres campos principales. Son a saber, estática de fluidos que estudia los fluidos en reposo, cinemática de fluidos que estudia los movimientos de los fluidos y dinámica de fluidos que estudia los efectos de las fuerzas en el movimiento de los fluidos. Pero como sabemos, los líquidos y los gases no tienen un estado estacionario. Siempre hay un movimiento aleatorio debido a la agitación térmica de gases y líquidos. Sin embargo, la agitación térmica de los gases es mayor que la de los líquidos. Uno de los padres fundadores de la mecánica de fluidos fue Arquímedes. Su famoso principio de flotabilidad fue uno de los primeros principios de la mecánica de fluidos. Más tarde, destacados científicos como Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli y destacados matemáticos como Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson y Laplace hicieron una contribución significativa al estudio de la mecánica de fluidos. El campo de la viscosidad fue desarrollado posteriormente por Poiseuille, Hagen, Navier y Stokes.
Dinámica de fluidos
La dinámica de fluidos es un subcampo de la mecánica de fluidos. La dinámica de fluidos estudia el efecto de las fuerzas en el movimiento de fluidos. Las ecuaciones más notables en dinámica de fluidos son la ecuación de Bernoulli, que fue propuesta por Daniel Bernoulli. Se define para un fluido no viscoso e incompresible en un flujo constante y no turbulento. Para tal fluido, la suma de la presión hidrostática, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial por unidad de volumen es una constante. Esto se puede aplicar a cualquier línea arbitraria de flujo en el fluido. Sin embargo, los fluidos en realidad no obedecen a esta ecuación ya que son compresibles y viscosos. Otras ecuaciones importantes de la dinámica de fluidos son las ecuaciones de Navier-Stokes y el teorema de transporte de Reynolds. Estos son básicamente conservación de masa, conservación de energía y conservación de cantidad de movimiento en diferentes formas. Un aspecto importante de la dinámica de fluidos es la aerodinámica. Los aviones utilizan el teorema de Bernoulli para crear una diferencia de presión entre la parte superior e inferior de las alas. Esto hace que el vuelo sea posible. La hidrodinámica también juega un papel importante en la vida cotidiana.
¿Cuál es la diferencia entre mecánica de fluidos y dinámica de fluidos?
• La mecánica de fluidos estudia los fluidos en estado estático o dinámico.
• La dinámica de fluidos es una subsección de la mecánica de fluidos. Solo estudia los efectos de las fuerzas sobre los fluidos en movimiento.
