Muy bueno

1. Propiedades y estática de los
fluidos: Viscosidad
Mecánica de Fluidos 1
Rafael De la Cruz Casaño

2. Introducción
La materia está formada por átomos que difieren sus propiedades
y/o características particulares. Pero para su estudio conviene omitir
la naturaleza atómica y tratarla como una materia homogénea y
continua. Esta idealización es válida para sistemas grandes en
relación con el espacio entre las moléculas. Es el caso de todas las
aplicaciones de la mecánica de fluidos, excepto en algunos casos
especializados. Esta idealización del medio continuo es implícito en
los enunciados, como “la viscosidad del agua, en un sistema de
bombeo, es la misma en cualquier punto”.

3. Los fluidos
Es una sustancia que carece de
forma propia debido a su poca
cohesión intermolecular y
adopta la forma del recipiente
que lo contiene.

4. • Un fluido es una sustancia que
se deforma continuamente
cuando se somete a un esfuerzo
cortante, sin importar que tan
pequeña sea este esfuerzo
cortante. Un esfuerzo cortante
es la componente de fuerza
tangente a una superficie, …
dividida por el área de la
superficie.
• (Libro de Streeter, Mecánica de
Fluidos, Pág. 3)
Los fluidos

5. Características de los fluidos
* Si el fluido se encuentra en reposo en su
interior no puede existir fuerzas
tangenciales a superficie alguna.
* Los fluidos ofrecen una resistencia a la
rapidez de deformación, cuando se
someten a un esfuerzo tangencial. Esta
resistencia se llama VISCOSIDAD.

6. Viscosidad (μ) Esfuerzo cortante (𝜏)
Ecuación de Newton de
la Viscosidad
𝝉 = 𝑭
𝑨
𝝉 = 𝝁
𝒅𝑽
𝒅𝒚
𝑵
𝒎𝟐

7. La razón de deformación (gradiente de
velocidad) de un fluido newtoniano es
proporcional al esfuerzo cortante, y la constante
de proporcionalidad es la viscosidad
Clasificación de los fluidos
A) fluidos llamados NEWTONIANOS

8. B) Los fluidos llamados NO NEWTONIANOS: la variación entre los
esfuerzos tangencial y la rapidez de la deformación angular no es lineal,
pues depende del tiempo de exposición al esfuerzo (agitación) y de la
magnitud del mismo. Por ejemplo, el betún, los compuestos de celulosa,
las colas y grasas, pinturas de aceite, jabones, gomas, alquitrán, etc.
Clasificación de los fluidos

9. Clasificación de los fluidos

10. Fuerzas en una partícula fluida
𝝈 =
𝑭𝒏
𝒅𝑨
𝝉 =
𝑭𝒕
𝒅𝑨

11. La viscosidad
DEFINICIÓN:
La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a fluir o a ser
deformados, como resultado de la cohesión de sus moléculas.

12. VISCOSIDAD DINÁMICA (𝝁):
• En el S.I. la unidad es
𝑁−𝑠𝑒𝑔
𝑚2 o pascal-seg:
La unidad c.g.s para la viscosidad dinámica es el poise:
1𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒 = 1
𝑔𝑟𝑚
𝑐𝑚−𝑠𝑒𝑔
= 1
𝑑𝑖𝑛𝑎−𝑠𝑒𝑔
𝑐𝑚2
• En el S.T. la unidad es
𝐾𝑔𝑓−𝑠𝑒𝑔
𝑚2
1
𝐾𝑔𝑓−𝑠𝑒𝑔
𝑚2 = 98.0665 𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒
Viscosidad dinámica

13. VISCOSIDAD CINEMÁTICA (𝝑):
𝜗 =
𝜇
𝜌
• En el S.I. y en el S.T. la unidad es el
𝑚2
𝑠𝑒𝑔
:
La unidad c.g.s para la viscosidad cinemática es el Stokes (st):
1𝑠𝑡𝑜𝑘𝑒 = 1
𝑐𝑚2
𝑠𝑒𝑔
= 1 × 10−4 𝑚2
𝑠𝑒𝑔
Viscosidad cinemática

14. La viscosidad de los líquidos
decrece y la de los gases crece
con la temperatura.
De la teoría a la práctica

15. Conclusiones
• En Mecánica de Fluidos la materia se idealiza como un medio continuo
y homogénea.
• Trabajaremos solo fluidos Newtonianos y la ecuación de Newton de la
viscosidad.
• La viscosidad de un fluido es la medida de su resistencia a la
deformación o a fluir como resultado de la fuerza de cohesión que
tienen sus moléculas.