Trabajo Práctico de Física Tema: Fluidodinámica Capilaridad, Viscosidad, Tensión Superficial, Flujo y Caudal

1. TRABAJO
PRÁCTICO DE
FÍSICA
Tema:
Fluidodinámica

2. Propiedades
de los fluidos
Capilaridad Viscosidad
Tensión
Superficial
Es el estudio de los
fluidos en movimiento
Fluidodinámica

3. Es el ascenso de un liquido por las paredes del recipiente.
Las moléculas que se encuentran en contacto con la pared del
recipiente experimentan fuerzas de cohesión con las moléculas del
interior del liquido y, al mismo tiempo, con las de la pared sólida. Si estas
ultimas son mas fuertes, el liquido se extiende sobre la pared con lo que
aumenta su altura.
Por ejemplo: Para conservar durante varios días un ramo de flores o el
tallo de una planta se lo debe colocar en un jarrón con agua. Si se vierte
tinta de color en el agua, se puede observar que al cabo de unas horas
los pétalos o los brotes tomarán el color de la tinta. Es evidente que el
agua sube por los vasos capilares del tallo, aun en contra de la
gravedad.

4. Se puede calcular cuánto ascenderá un liquido por un tubo
aplicando la Ley de Jurín, que establece que:
Esta expresión muestra que cuanto menor es el radio del
tubo, mayor será la altura alcanzada.

5. En el caso de un cuerpo que presenta un área de
contacto A con el fluido y que como producto
tiene una fuerza F se mueve con velocidad v, el
coeficiente se determina mediante la formula:
Donde e es el espesor del fluido.

6. Si se deja caer una esfera de acero en un recipiente con miel, se
observa que rápidamente la esfera adquiere un movimiento uniforme.
Durante la caída la esfera interactúa con la Tierra y con el fluido, de
manera que las fuerzas que se ejercen sobre ella son el peso (P), el
empuje (Ε) y la fuerza viscosa (F). Este movimiento es acelerado hasta
que las tres fuerzas se equilibran y la esfera continua cayendo con
velocidad constante, llamada velocidad limite o de régimen. Cuando
la esfera alcanza la velocidad limite:
La intensidad de la fuerza viscosa en el movimiento de una esfera
dentro de un fluido viscoso, mientras no hay turbulencias, se puede
calcular mediante la Ley de Stokes, cuya expresión es:

7. En el interior del liquido, las moléculas experimentan la fuerza de
atracción de sus vecinas en todas direcciones, de modo que la
resultante es cero. En cambio, las moléculas de la superficie no están
rodeadas completamente, de manera que la resultante de la
atracción de las moléculas vecinas es hacia el interior del fluido. Si se
tirara hacia arriba esta superficie, resistiría la deformación, en forma
similar a como lo hace una membrana elástica; a esta fuerza de
resistencia se la denomina tensión superficial.
Por ejemplo: Un alfiler colocado con cuidado sobre la superficie del
agua puede quedar apoyado sin hundirse, pero si se lo coloca sobre
la superficie del alcohol siempre se hunde. Al mirar con detalle la
superficie del agua, se observa que el alfiler no se hunde, sino que se
encuentra apoyado sobre dicha superficie del
liquido, deformándola como si fuera una membrana elástica.