relacionada a fluidos

1. EFECTOSDE MAGNUS
Llamado así en honor al físico alemán Heinrich Magnus (1802-1870)
¿Qué es el efecto Magnus?
Es un fenómeno físico por el cual
la rotaciónde un objetoafecta a la
trayectoria del mismo a través de
un fluido, en particular, el aire.
Es producto de varios fenómenos,
incluido el del principio de
Bernoulli y el proceso de
formación de la capa limite en el
fluido situado alrededor de los
objetos en movimiento.
FMAG =S (𝛼⃗ 𝑥𝑣⃗) F = ½ Ci ƥ A 𝑉2
𝛼⃗ Fuerza angular de la pelota
𝑣⃗ Velocidad de la pelota
Ci Coeficiente de Magnus
ƥ Densidad del aire
A Superficie (la pelota)
V Radio de la partícula
F Fuerza de Magnus
Ci Coeficiente de sustentación
Siendo Ci experimental y medido
en laboratorio ya que depende
del tipo de solido(En este caso la
pelota) que estemos utilizando
S = ½ Ci ƥ A V

2. PRACTICA
Lo vemos en la vida cotidiana cuando estamos jugando una partida de tenis
futbol, pingpong, golf. Este efecto lo vemos continuamente
Se ve una pelota que está viajando con una velocidad Vo, cuando esta pelota
viajapor una corrientedeaire ocurrequeseencuentra a su pasoporpartículas
de aire y pues como se ve en la figura las partículas de aire bordean de la
manera mostrada a la pelota.
Entonces qué es lo que ocurre cuando la pelota no tiene ningún tipo de
rotación pues entonces se produce que la corriente pasa a la pelota con una
velocidad Vo quees unmovimiento relativo o bien la pelota semueverespecto
al aire o el aire viaja a Vo .Lo importante es que hay una fuerza relativa entre
pelota y partículas.
Cuando introducimos una rotación eso quiere decir
que está girando mientras viaja con una velocidad
angular de Wo de giro con una velocidad de avance
Vo cuando esto ocurre las Líneas de corriente es
decir el camino que siguen las partículas de aire se
transforman y se transforman debido a
precisamente a la rotación de un cuerpo es decir en
ese cambio vemos que las líneas que están por
arriba adoptan una forma señalada en la imagen y
las líneas de abajo son curveadas debido el giro

3. En la imagen se puede ver lo que sucede dentro del círculo rojo mostrado en
la siguiente figura
La parte de color verde
vendría hacer donde se
encuentra la pelota y en las
proximidades de la pelota la
línea de corriente
encontramos una velocidad
a la cual se está moviendo la
pelota. Según nos
acercamos al bordede la pelota ocurreque seforma una capa límite en la que
la velocidad de las partículas, cuando estamos pegados a la pelota, es la
velocidad de giro Vo.R
Siendo esta menor que la V0 de arriba cuando estamos pegados a la pared de
la bola las partículas sevan encontrandomientras nos vamosalejando y según
nos acerquemos la velocidad de abajo se contrapone con la de arriba por lo
cual abra una diferencia de Vo – Wo.R . Esto por cierto no es lineal es decir
esta velocidad no vale lo mismo por lo tanto saldrá una velocidad decreciente
por los efectos viscosos. En la capa limite vemos que se está compensando en
parte a la velocidad que tiene la corriente por lo tanto en la parte de arriba de
la pelota veremos que abra una reducción de la velocidad. Mientras que en la
parte de abajo el efecto es contrario la velocidad de las partículas cercanas a
la pared se suma con la velocidad de la corriente con lo cuales velocidades son
mayores.
Como se puede observar las velocidades
relativas varíany esto sedebe alprincipio de
Bernoulli que dice:
½ƥv^2+P +ƥgh= CTE

4. Quesi la velocidad es más baja y en la otra subepresión debe bajar en la parte
de arriba y en la parte de abajo subir por lo cual si tengo una presión más alta
arriba que abajo ocurre que aparece una fuerza resultante de las zonas de
mayor presión a las de menor presión esto es lo que provoca en el centro de
masas de la pelota aparezca una fuerza perpendicular a la trayectoria del
movimiento es decir.
Fmaq
Que si la bola va por la corriente como se muestra en la figura , la fuerza que
sale de esta( la fuerza de Magnus ) es perpendicular a la trayectoria , y esto
que ocurre que al haber un fuerza perpendicular la trayectoria ya no va hacer
recta sino que por el efecto Magnus la trayectoria se curvea.

5. APLICACIÓNA LA INGENIERIA
ROTOR FLETTNER
Antón Flettner fue un famoso físico,
director del instituto de aerodinámica
de Ámsterdam, que experimento con
velas metálicas que aumentaban la
eficiencia del buque en un 50%. Pero
este mejoro con las velas rotatorias
que desarrollo basadas en el efecto
Magnus, los que se darían a llamar
rotores Flettner.
AUTOGENERADORES
Después de la aplicación con éxito
que hizo Flettner para impulsar su
barco surgieron múltiples ideas
para aplicar el efecto Magnus a la
generación de energía eléctrica .La
más destacada fue la de Thomas
Hanson, en 1983, que diseño e
incluso patento un modelo deauto
generador en el que se sustituían
las palas con perfiles de ala
utilizadas habitualmente por
cilindros giratorios