En mecánica de fluidos , la densidad de fuerza es el gradiente negativo de presión. Tiene las dimensiones físicas de fuerza por unidad de volumen . La densidad de fuerza es un campo vectorial que representa la densidad de flujo de la fuerza hidrostática dentro de la masa de un fluido . La densidad de fuerza está representada por el símbolo f [1] , y está dada por la siguiente ecuación, donde P es la presión :
- .
La fuerza neta sobre un elemento de volumen diferencial dV del fluido es:
La densidad de fuerza actúa de diferentes maneras, lo que es causado por las condiciones de contorno. Hay condiciones de límite de adherencia-deslizamiento y condiciones de frontera de adherencia que afectan la densidad de fuerza.
En una esfera colocada en un campo de flujo arbitrario no estacionario de fluido viscoso incompresible para condiciones de frontera de palos donde los cálculos de la densidad de fuerza llevan a mostrar la generalización del teorema de Faxen para forzar momentos multipolares de orden arbitrario.
En una esfera que se mueve en un fluido incompresible en un flujo no estacionario con condición de frontera mixta stick-slip donde la fuerza de densidad muestra una expresión del tipo Faxén para la fuerza total, pero el par total y el momento simétrico fuerza-dipolo. [2]
La densidad de fuerza en un punto de un fluido, dividida por la densidad , es la aceleración del fluido en ese punto.
La densidad de fuerza F se define como la fuerza por unidad de volumen, de modo que:
- .
La densidad de fuerza en un campo electromagnético viene dada en CGS por:
- .
Donde p es la densidad de carga, E es el campo eléctrico, J es la densidad de corriente, c es la velocidad de la luz y B es el campo magnético. [3]
Ver también
Referencias
- ^ Fuerza de densidad . El mundo de la física de Eric Weisstein. Consultado el 8 de marzo de 2012.
- ^ Physica A: Mecánica estadística y sus aplicaciones Volumen 84, número 3, páginas 435-641 (1976) Consultado el 19 de enero de 2015
- ^ Fuerza de densidad . El mundo de la física de Eric Weinstein. Consultado el 17 de enero de 2015.