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APUNTES DE METEOROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA PARA EL MEDIOAMBIENTE
b) En los fluidos las fuerzas se sustituyen por las presiones (fuerza por
unidad de superficie).
Analicemos en primer lugar la aceleración que produce una diferencia de
presiones a lo largo de una distancia horizontal.
Si una parcela de aire está sometida por dos de sus caras paralelas a una
diferencia de presión, sentirá el efecto de una fuerza neta.
P
!x+-4x
Figura 4.2 Gradiente de presiones.
2 F = Fx— Fx + dx= (Px — Px + dx)dy- dz = — dP/dx ■dx ■dy • dz
como la variación de la presión en la dirección x se puede expresar por medio
de la pendiente de la recta
( P x - P x + dx) = -(¿P/<9x)-dx
y el volumen de la parcela que consideramos vale dx ■ dy • dz = dm/p, por
tanto la fuerza valdrá
Z T = — dm/p ■dP/dx;
como la presión puede variar en las tres dimensiones la expresión anterior se
convierte en un gradiente.
— 1/p • VP = — 1/p ■(dP/dx i + dPIdy j + <9P/3z k) ; en la que el término dP/dz k
no interviene en los movimientos horizontales
c) Las fuerzas de rozamiento tienen un sentido contrario al movimiento.
En los fluidos estas fuerzas se deben al roce entre dos capas de aire en
contacto y a diferentes velocidades. Su magnitud depende del ritmo al que
cambia la velocidad del aire con la altura según la expresión de Newton.
Fr = 1/p • (p ■d2uldz2) donde p es el coeficiente de viscosidad dinámico.
En estas consideraciones dinámicas de carácter general no debemos olvidar
que:
- La presión sobre un fluido es una magnitud escalar. El valor de la presión en
un fluido es independiente de la dirección (principio de Pascal).
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