Tema de Fisica

1. FISICA II
PROL. MARIANO ESCOBEDO 73, ESQ. SIMON BOLIVAR
FRACC. LIBERTADORES DE AMERICA, 58684
ZACAPU MICHOACÁN, CEL. 4361057917
E-MAIL: xochipillircorona@hotmail.com
Estilismo y Cosmetología
X O C H I P I L L I
BLOQUE 1: HIDRÁULICA
1.1. Característica de los líquidos: Viscosidad.

2. VISCOSIDAD ( -Mu)
Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas
con otras cuando un líquido fluye. Por tal motivo, la viscosidad se
puede definir como una medida de la resistencia que opone un
líquido al fluir.
Esta propiedad es una de las más importantes en el estudio de los
fluidos y se pone de manifiesto cuando los fluidos están en
movimiento.
La viscosidad de un fluido se define como su resistencia al corte.
Se puede decir que es equivalente a la fricción entre dos sólidos
en movimiento relativo.
Cuando deslizamos un sólido sobre otro, es preciso aplicar una
fuerza igual en dirección y magnitud a la fuerza de rozamiento
pero de sentido opuesto:
NfF R



3. VISCOSIDAD ( -Mu)
Donde (µ) es el coeficiente de rozamiento y (𝑁) es la fuerza
normal, para que el sólido se mueva con velocidad constante (𝑉)
en dirección, sentido y magnitud.
En el caso de un fluido, consideremos
un par de placas de vidrio, lo
suficientemente grandes como para
despreciar un posible efecto de
borde, y separadas una distancia
pequeña (h). Entre estas placas
introducimos un fluido. Aplicamos
una fuerza tangente o de cizalla (𝐹𝑐) a
la placa de arriba (I) haciendo que
ésta se deslice con respecto a la placa
de abajo (II), la cual permanece en
reposo.

4. VISCOSIDAD ( -Mu)
Debido a la acción de la fuerza externa (𝐹𝑐), el fluido que
hay entre las dos placas también se moverá, pero con un
flujo laminar cuya velocidad es constante por capas.
Para que la placa (I) se mueva con velocidad constante
(𝑉 𝑀á𝑥), la fuerza aplicada sobre ella debe oponerse a la
fuerza viscosa del fluido, la cual representa la resistencia
del fluido al movimiento.
La capa de fluido en contacto con la placa (I) se mueve
con su misma velocidad (𝑉 𝑀á𝑥), y la capa de fluido en
contacto con la placa (II) permanecerá en reposo.

5. VISCOSIDAD ( -Mu)
Así, podemos observar que la porción
de fluido a-b-c-d fluirá a una nueva
posición a-b’-c’-d. Experimentalmente
se puede demostrar que la fuerza
externa (𝐹𝑐) es proporcional al área de
la placa de arriba y a la velocidad
máxima del fluido, mientras que es
inversamente proporcional a la
distancia entre las placas:
Donde (h) es la viscosidad del fluido y
𝑉 𝑀á𝑥
ℎ
es la rapidez de deformación
angular del fluido.
h
Av
F máx
c 

6. VISCOSIDAD ( -Mu)
En términos de energía, la energía cinética asociada al flujo
del fluido puede ser transformada en energía interna por
fuerzas viscosas. Cuanto mayor sea la viscosidad, más
grande será la fuerza externa que es preciso aplicar para
conservar el flujo con velocidad constante.
Como la distancia (h) es
muy pequeña y la velocidad
(𝑉 𝑀á𝑥) también, podemos
aproximar la ecuación
anterior a:
Y en el límite
tendremos:
h
v
AFc



dh
dv
A
Fc


7. VISCOSIDAD ( -Mu)
Donde 𝜎𝑐 =
𝐹𝑐
𝐴
es el esfuerzo de cizalla, el cual es
proporcional a la rapidez de deformación angular para el
flujo unidimensional de un fluido, mediante la constante
de viscosidad (h), la cual es característica de cada fluido.
Este resultado se conoce como “Ley de Viscosidad de
Newton”.
Mediante esta Ley, los fluidos se pueden clasificar en
“fluidos newtonianos” y “fluidos no-newtonianos”. Los
primeros cumplen la Ley de Viscosidad de Newton, es
decir, en ellos, la relación 𝜎𝑐 ↔
𝑑𝑣
𝑑ℎ
es una relación lineal
y, por tanto, h es constante. En los fluidos no-
newtonianos la viscosidad h no es constante.

8. VISCOSIDAD ( -Mu)
Cuando el valor de h es cero, se dice que el fluido es “no
viscoso”. Si, además, el fluido es incompresible, se dice
que es un “fluido ideal”.
Como ejemplos de fluidos muy viscosos tenemos la
melaza, la miel y la brea. El agua es un ejemplo de fluido
con viscosidad muy pequeña.
La unidad de viscosidad absoluta o dinámica () en el
sistema c.g.s. es el poise 1 𝑝 =
𝑔𝑟
𝑐𝑚∙𝑠𝑒𝑔
, pero por lo
general las viscosidades se tabulan en centipoise
(1cp=0.01p).

9. VISCOSIDAD ( -Mu)
• La viscosidad cinemática  (Nu) de un fluido de
densidad 𝜌 =
𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒3 es: 𝝂 =
𝝁
𝝆
en
𝑝𝑖𝑒2
𝑠𝑒𝑔
. La unidad de
viscosidad cinemática en el sistema c.g.s. se
conoce con el nombre de Stoke y equivale a
1
𝑐𝑚2
𝑠𝑒𝑔
.
• La fluidez es el reciproco de la viscosidad absoluta
o dinámica: 𝑭𝒍𝒖𝒊𝒅𝒆𝒛 =
𝟏
𝝁
. En el sistema c.g.s. la
unidad se llama 𝑅ℎ𝑒 =
1
𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒
=
𝑐𝑚∙𝑠𝑒𝑔
𝑔𝑟

10. VISCOSIDAD ( -Mu)
TAREA 2: Investigar la Ley de viscosidad
de Newton, Fluidos newtonianos,
Fluidos no-newtonianos, Fluido ideal y
Fluido real.

11. VISCOSIDAD ( -Mu)
La siguiente terminología especial se emplea comúnmente en la actualidad en
relación con las viscosidades de soluciones de polímeros:
• Viscosidad relativa: Es el cociente de la viscosidad de la solución
entre la del disolvente, a la misma temperatura (es adimensional).
𝝁 𝒓 =
𝝁
𝝁 𝟎
• Viscosidad especifica: µesp=µr‒1
• Viscosidad reducida: Es el cociente de la viscosidad especifica
entre la concentración en gr/100ml. 𝝁 𝒓𝒆𝒅 =
𝝁 𝒆𝒔𝒑
𝑪
• Viscosidad inherente: 𝝁𝒊𝒏𝒉 =
𝒍𝒏𝝁 𝒓
𝒄
• Viscosidad intrínseca: 𝝁 =
𝒍𝒏𝝁 𝒓
𝑪 𝑪→𝟎
Esta expresión se conoce
también como numero de viscosidad limitante. Puesto que la
viscosidad intrínseca [µ], es independiente de la concentración
por virtud de la extrapolación a C=0, es la cantidad que se
correlaciona casi siempre con el peso molecular.