Tp 5 Mecanica De Fluidos Flashcards
Que es un fluido
Es toda sustancia que, sometida a fuerzas tangenciales, se deforma constantemente, cuando no esta sometido a fuerzas tangenciales decimos que esta en reposo y solo actuan en el fuerzas normales en su superficie
Caracteristicas de los fluidos (5)
- las fuerzas de atraccion son menores que en los solidos, suficientes para mantenerse unidas pero no para tener forma propia
- las particulas se transladan, su posicion cambia constantemente
- isotropicos: sus propiedades no varian segun la direccion, son uniformes.
- Son INCOMPRESIBLES, su densidad varia poco con presion
- los gases y los liquidos sin fluidos
Que dice el principio de Pascale
En un fluido en reposo, la presion en cualquier punto es la misma en toda direccion y sentido
Que componentes definen un flujo
-Caudal (area x velocidad)
-Caudal (volumen/unidad de tiempo)
Velocidad= Dx1/T
Flujo implica diferencia de energia y permeabilidad, flujo tiende a ir a donde hay menor energia
Que dice la Ley de Continuidad
Esta basada en el principio de conservacion de la materia : no se crea ni se destruye la masa, la masa se conserva ME= MS
Como sera el caudal de salida b si tenemos un caudal de entrada a de 1L/min en el extremo de un tubo oor el que pasa un fluido determinado?
Qb = Qa, tendran los mismos valores. Y en cualquier seccion del tubo tendre el mismo caudal. (Esto ocurre ai se cumplen ciertas cosas)
Que se tiene que cumplir para que el caudal se mantenga constante a lo largo de un tubo
- no haya fuentes ni sumideros
- el tubo debe ser rigido
- la densidad del flujo debe ser constante DE=DS
Para que fluidos aplica la ley de continuidad
Tanto para fluidos reales como ideales
Que es un sumidero? Y una fuente?
Que haya una fuente significa que se va a sacar flujo por otro tubo y un sumidero es que se va a agregar flujo por otro tubo al tubo inicial.
Que sucede ante una distencion de un vaso (cambio de rigidez)
- aumenta la lresion del sistema de manera temporal
- aumenta la seccion
- cambio del volumen, producto de la distencion: Volumen = A x V =V/T
¿Por que se dice que las cuestiones de la rigidez son de caracter transitorio?
Porque si nuestro tubo mantiene aumentada su seccion en un lugar determinado permanentemente en el tiempo, el fluido solo estara atravesando una seccionde mayor radio con la afectacion en la velocidad, pero no un cambio en el caudal antes-durante-despues de ese ensanchamiento
Ecuacion y que puede afectar a una Densidad Constante
D = M/V
-temperatura puede afectar a la densidad de un fluido
Ecuacion Caudal
Caudal= area x velocidad
Que es el gasto cardiaco o volumen minuto
Volumen de sangre que eyecta el ventriculo izquierdo en el lapso de 1 minuto.
Valor normal: 5 L/min
Que pasa cuando aumenta el diametro de una vaso pero no de manera permanente
Va a aumentar el caudal y el flujo
Como es el caudal de sangre que pasa por el circuito pulmonar respecto al circuito sistemico en una persona sana?
El caudal de sangre que eyecta el ventriculo izquierdo por la Aorta va a ser igual al caudal eyectado por el venteiculo derecho por la A. Pulmonar ( en la vida embrionaria no se cumple y en algunas patologias tampoco)
Que pasa con el caudal cuando varia el area en uno de los tubos?
En un tubo rigido sin sumideros ni fuentes y con densidad constante el caudal deberia permanecer contante
Que variables tienen que cambiar y segun que para que el caudal se mantenga constante aun cuando varie el area en uno de los segmentos de un tubo
Dado que hay conservación:
si se reduce el area, la velocidad del fluido tiene que aumentar ya que el volumen es el mismo y viceversa.
El mismo volumen se acomodará de manera diferente, la geometria obliga al liquido a ir mas rapido
Como es el caudal de la Aorta respecto a las ramas?
- el area de seccion transversal de la Aorta es menor que el area se sección total de los capilares aunque el area de cada capilar sea menor por si solo.
- no estamos comparando la Aorta con un capilar sino con todos los capilares de manera tal que LA VELOCIDAD SERA MAYOR EN LA AORTA QUE EN LOS CAPILARES
Que es el area de seccion transversal
Cuando hablamos de area de seccion transversal hacemos referencia a la suma del area de seccion. ( en caso de los capilares sumariamos el area de seccion de cada uno de ellos )
Que vasos tienen menor y mayor area de seccion transversal
Grandes arterias y venas son las que tienen menos area de seccion transversal mientras que los capilares son quienes tienen mayor area de seccion transversal.
La Aorta y la Vena Cava tienen un area de seccion transversal similar
Como sera la velocidad en los capilares y el los grandes vasos
Los capilares al ser de mayor area de seccion transversal seran el sitio de menor velocidad en nuestro organismo, mientras los grandes vasos seran los de mayor velocidad.
Como sera la velocidad y el caudal de la arteria radial en comparacion a la Aorta
La bicurcacion de la Aorta en varias arterias en paralelo implica compartir el caudal con todas esas ramas.
La A. Radial junto a todas las otras ramas, entre todas van a tener el mismo caudal que la Aorta pero cada una de ellas por separado va a tener menor caudal que la Aorta.
Ahora si comparamos la A. Radial con la Aorta, la primera a pesar de tener menor caudal y menor diametro que la Aorta va a tener una menor velocidad porque comparte un area de seccion transversa con las otras ramas que es mayor que el de la Aorta
Que es un hecho con respecto a la seccion transversal de los vasos
Siempre que de un trinco se generen ramas, la suma del area de seccion transversal de las ramas sera mayor que el area de seccion transversal del tronco original
Como es el caudal de la sangre en la aorta respecto al caudal en las venas cavas
La velocidad en la llegada a las venas cavas sera practicamente igual que la llegada a la Aorta, va a depender solamente de que las 2 Venas Cavas juntas te gas un poco mas de area de seccion transversal que la Aorta, sin embargo, NO VA A TENER RELACION ni con el pasaje por una RESISTENCIA ni con la PRESION que manejen estos vasos. (Esto esta determinado porque se tiene un mismo caudal, entonces como las areas son similares no queda otra opcion que las velocidades tambien lo sean)
Cual es la principal diferencia entre los fluidos reales e ideales?
La principal diferencia es que los fluidos reales van a tener una viscosidad distinta a 0 y eso va a significar una perdida de energía por ROZAMIENTO
Cuales son los fluidos ideales
Aquellos cuya viscosidad es igual a 0, es decir que no tienen perdida de energia por rozamiento. Estos no existen pero hay ciertas ocasiones en las que es util para el analisis de la fisiologia cardiovascular
Que es una Estenosis y que sucede con el area y la velocidad a ese nivel
Una Estenosis consiste en un estrechamiento de la luz del vaso
Area: el area en el lugar de la Estenosis sera menor que en la seccion del vaso anterior y la del vaso posterior a ella
Velocidad: la velocidad sera mayor que la del vaso posterior que tiene un mayor calibre porque el flujo es el mismo
Que es un Aneurisma y que sucede con el area y la velocidad a este nivel
Un aneurisma seria un aumento del diametro del vaso en una seccion
Area: al nivel de aneurisma el area sera mayor que en el segmento del vaso previo y posterior al mismo
Velocidad: la velocidad a nivel del aneurisma sera menor que en el segmento previo y posterior a este
Cambia el flujo con las estenosis o aneurismas?
No, el flujo es el mismo, lo aue cambia son el area (estenosis o aneurisma) y la velocidad (se adapta segun el caso para mantener el flujo igual)
El flujo SOLO CAMBIA ANTE FUENTES O SUMIDEROS.
Con que tiene relacion el principio de Bernoulli
- Con los Fluidos ideales
- hace hincapié a las transformaciones de la energia a lo largo de la circulacion
- es un tipo de principio de conservacion: teorema de conservacion de la energia por unidad de volumen
Cuales son los 3 componentes principales del teorema de Bernoulli
-PLateral: Presion Hidrostatica + Presion de Bomba. Depende de la gravedad, altura y densidad, a mayor altura menor Presion Hidrostatica y viceversa
-Energia Cinetica: Velocidad. Cuanto mas rapido vaya, mas energia cinetica
-Energia Potencial Gravitatoria: en relacion con la altura que ocupa con respecto dem centro de la tierra, cuanto mas elevado se encuentre mayor energia potencial gravitatoria.
Dividimos por VOLUMEN estos tres componentes y asi hablamos de Presion Lateral, Presion Cinetica y Presion Gravitatoria
Que tres cosas se deben cumplir para que Bernoulli funcione?
-Viscosidad = 0
- Caudal constante
-Fluido incompresible (densidad constante)
PLateral + P.Cinetica + P.Gravitatoria = CTE porque no hay perdida de energia
Que representa la altura del liquido en los tubos laterales
Es un parametro de la presion lateral en todo el tubo horizontal. A mayor altura en los tubos laterales, mayor presion lateral. (Experimento de tubos)
En un sujeto de pie, ¿como es la energia (lateral, conetica y potencial) en la Aorta en relacion a la A.Pedia
Recurrimos al teorema de Bernoulli
- Perdida de energia por rozamiento: casi insignificante. De manera tal que podemos analizar esto coml un sistema de fluidos ideales planteando una energia total constante
- Presion lateral: es mayor en la Pedia que en la Aorta porque en la primera el componente de P. Hidrostatica es mayor.
- Energia Cinetica: es menor en la Pedia ya que comparte caudal con muchas otras (mayor area de seccion transversal)
- Energia potencial gravitatoria: estara aumentada en la Aorta que esta a mayor altura.
Como es la presion en la A.Femoral con respecto a la vena femoral?
La Presion Venosa es
Significativamente menor a la Arterial porque existe la presencia de una RESISTENCIA y una perdida de energia por rozamiento
Que plantea la ecuación de Hagen-Poiseuille
Tomando como premisa los fluidos reales:
El caudal será igual a la diferencia de presion sobre la resistencia
Que es la diferencia de presion y con que factores se relaciona
La diferencia de presion es la fuerza impulsora del flujo
- la diferencia de presion aumenta cuanto mayor es la distancia entre dos puntos
- cuanto mayor es la diferencia de presion mayor es el caudal (volumen/tiempo)
De que depende la resistencia
Del largo, viscosidad y radio del vaso
- mayor largo = mayor resistencia
- mayor viscosidad = mayor resistencia
- mayor ancho (radio) = menor resistencia
- mayor diametro = menor resistencia
Que plantea Poiseuille en diferencia de Bernulli
Plantea que no es ciefto que la energía se conserva, sino que hay una oerdida de energia constante.
La energia total del sistema si es constante pero partes del sistema pueden perder energia y otras ganar energia.
Como calculo cuanta energia se pierde x unidad de volumen
variacion de P = R x Q
Ecuación de la Presion Arterial Media
PAM = Volumen minuto x Resistencia Periferica total
5L/min x
Que factores definen el volumen minuto
Volumen minuto = FC x Descarga sistolica
120/80 (revisar) x 70ml (revisar
Ecuación de la Ley de Ohm
I (intensidad de corriente) = variacion de Voltaje / Resistencia
Como es la perdida de energia en la ley de Hagen - Poiseuille
Flujo laminar: rozan las particulas de la sangre entre ellas (laminas) pero no rozan con las moleculas de las paredes. Las particulas mas cercanas a las paredes tienen condición no deslizantes.
Cuales son las Condiciones para que se cumpla la ley de Poiseuille
- Flujo laminar y estacionario
- Flujo Newtoniano (viscosidad cte.)
- Flujo Incompresible (densidad cte.)
- Tubo cilindrico de seccion circular constante (pueden haber excepciones en el ámbito fisiologico)
Cuando son Resistencias en serie y como es la resistencia total
Son en serie cuando por cada una de ellas circula el mismo caudal que por las demas
Resistencia equivalente: es igual a la suma de las resistencias en serie
Como es la presión de perfusion para sistemas con resistencias en serie
La Presión de perfusion entre extremos de asociación es la suma de las diferencias de presion entre los extremos de cada resistencia
Caracteristicas de la resistencia en paralelo y su resistencia total
- estan sometidas a la misma diferencia de presion en sus extremos
- resistencia equivalente: es menor que la menor de las resistencias asociadas (la resistencia dem conjunto va a ser menor a la de cualquiera de ellos por separado)
- la Resistencia es la INVERSA de la Conductancia
- la inversa de la resistencia total es igual a la suma de las inversas de las resistencias asociadas en paralelo
Que factor define el Regimen del Flujo
Resulta del calculo del numero de Reynolds
Que es el Numero de Reynolds y que nos da a entender, ejemplifique
Es el cociente entre la fuerza inercial y la fuerza resistiva de un fluido, nos oermite entender como se mueve el fluido en distintos sitios.
Si tengo un numero de Reynolds muy alto, la fuerza inercial prima mucho por sobre la fuerza resistiva (mayor desorden)
Que factores determinan la fuerza inercial
Densidad (depende del liquido, velocidad y diametro (depende del tubo)
Indicador de la inercia del liquido
Que factores determinan la fuerza resistiva
Viscosidad (cuan difícil es mover el liquido) resistencia?
Cual es la escala de Reynolds
- entre 0 y 2000: flujo esta muy ordenado
- mayor a 2000: comienza a desordenarse. 2000 es un punto critico ya que a partir de ahi la fuerza inercial es tan grande que es dificil que haya un orden
Como se relaciona el Numero de Reynolds con el tipo de Flujos
Flujo laminar: NRe < 2100
Flujo de Transición 2100 < NRe < 4000
Flujo Turbulento: NRe > 4000
Que pasa en un regimen laminar y cuando se da
Se da cuando las fuerzas inerciales no son tan grandes en comparacion a las resistivas.
Distribucion de velocidades parabolica, se llega a Vmax en el centro. (Velocidad gotal es resultado de la suma de todos los vectores de velocidad)
Que pasa en un regimen turbulento y cuando se da
Cuando las fuerzas inerciales sin muy grandes en comparación a las resistivas.
El fluido esta tan desordenado que las moléculas del mismo se mueven de una manera aleatoria. (Velocidad cambia constantemente)
Cuales son sitios probables de turbulencia
Cuando hay cambios bruscos en la sección de un tubo o en ñas bifurcaciones
Cual es el sitio de mayor resistencia y que provoca
Las arteriolas (sistemico) y calilares (pulmonar) provocan la mayor caida de presion
Que es la tension
Es una fuerza tangente a las presiones Hidrostatica y transmural (que son opuestas) que se opone a la distencion del vaso.
Segun la diferencia entre Ph y Ptransmural el vaso se va a contraer o distender
