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Log de la conferencia "Introducción
a la Mecánica de Fluidos" por Anónimo
(a petición propia)
(30 de marzo de 2007)
Session Start: Fri Mar 30 19:54:53 2007
Session Ident: #fisica
*** entrando en #fisica [19:54]
*** Topic en #fisica: Hoy, viernes 30 a las 20:00, segunda conferencia en
#fisica: "Introducción a la Mecánica de Fluidos", ponente:
****** (Se
anima a los ops a enviar su ficha personal a la web ^_^) Más info:http://canalfisica.lawebdefisica.com
*** puesto por ****** el Fri Mar 30 a las 10:53:55 horas
.
.
.
*** modo: moderador_m pone [+m ]
<@moderador_m> buenas tardes a todos
<@moderador_m> damos comienzo a la segunda de nuestro segundo diclo de
conferencias
<@moderador_m> ais... como abanzan las cosas q es una barbaridad XD
<@moderador_m> en esta ocacion
<@moderador_m> ocasion
<@moderador_m> tenemos como conferenciante a un estudiante de ingenieria
industrial
<@moderador_m> de hecho es el primer ingeniero
* ****** orgulloso
<@moderador_m> q se atreve a dar una conferencia en un canal de fisica...
<@moderador_m> q dios o algo le pille confesado XD
<@moderador_m> y por ello doblemente gracias ******...
<@******> A ti ;)
<@******> Y a todos los que estás presentes :)
<@moderador_m> sin mas te voy a dar la palabra recordando q las dudas
deben plantearse por privado al moderador, nunca al conferenciante
<@******> estáis*
<@******> Bien, muchas gracias, reitero movsia
<@******> Y muchísimas gracias a todos los que estáis
<@******> La conferencia de hoy va a ser sobre mec. de fluidos
<@******> Y os voy a contar la estructura de la charla
<@******> En primer lugar
* moderador_m recuerda q la web pa las transparencias es: http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans01.htm
<@******> Os voy a situar históricamente de dónde sale la mec. de
fluidos
<@******> Y os voy a contar una anécdota de quien es quizá el primer
"mecánica" de fluidos
<@******> mecánico
<@******> Luego os cuento qué es propiamente dicho la mecánica de
fluidos
<@******> Y dónde se sitúa en la física moderna
<@******> Luego os contaré las aplicaciones que tiene la mecánica de
fluidos
<@******> En qué ramas del saber humano se utiliza
<@******> Os contaré aplicaciones muy interesantes e importantes
<@******> Y para finalizar, entraré en lo que es ya la mec. de fluidos,
diferenciando lo que es la hidrostática por un lado, y por otra parte la
hidrodinámica
<@******> Comenzamos
<@******> Bien, en el año 250 antes de Cristo, existía un cierto
personaje
<@******> Que residía en la ciudad de Siracusa de la antigua Grecia, muy
archiconocido, seguramente
<@******> Cuyo nombre era Arquímedes
<@******> Este hombre tenía un gran problema; su rey había recibido una
corona... lo que el rey no sabía era que si era de oro puro u oro mezclado
con otro metal
<@******> Arquímedes tenía la responsabilidad de averiguar si de verdad
era de oro la corona o que si era una aleación
<@******> Pues un día, este individuo yacía frustrado mentalmente y
fatigado tras haberle dado muchas vueltas al asunto
<@******> Cual fue su sorpresa cuando notaba que cuando él estaba
introducido en un baño público de Siracusa que éste experimentaba una
fuerza que parcialmente equilibraba a su peso
<@******> De forma espontánea se dio cuenta
<@******> Que podía usar este resultado experimental
<@******> Para solucionar su problema
<@******> Su sorpresa fue tan tremenda que como hoy en día decimos, se
echó a correr por las calles de Siracusa "en pelota" gritando "Eureka,
eureka"
<@******> Expresión que viene a significar algo como "lo encontré, lo
encontré!"
<@******> Bien... aquí es donde nace la mecánica de fluidos; luego
expondré el fenómeno descubierto por este hombre, que se conoce como el
principio de Arquímedes
<@******> Bieno, ya sabemos de dónde viene esta gran disciplina
<@******> Ahora vamos a desglosar un poco
<@******> Para esto, la primera transparencia es últil
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans01.htm
<@******> útil
<@******> Veamos
<@******> Bien, la mecánica de fluidos pertenece a lo que se conoce como
la mecánica de los medios continuos
<@******> Esta disciplina que abarca muchos temas estudia, como el
nombre indica
<@******> EL movimiento de la materia continua
<@******> aquí vamos a diferenciar lo que es la física newtoniana de las
partículas
<@******> Y lo que son los medios continuos, que no se pueden considerar
partículas porque tienen sus respectivos centros de masa, momentos de
inercia, etc...
<@******> Dentro de la mec. de los medios continuos
<@******> hay dos grandes subdivisiones
<@******> El estudio de los sólidos
<@******> Que a su vez lo podemos clasificar en sólidos rígidos
(mecánica racional) y los sólidos deformables
<@******> Estos dos casos quedan fuera de la charla de hoy
<@******> Lo que a nosotros nos interesan son los fluidos: los líquidos
y los gases
<@******> Ahora, pongamos eso en contexto
<@******> Como la mecánica es la parte de la física que estudia el
movimiento
<@******> La mecánica de los fluidos ha de ser la parte de la Física que
estudia el movimiento de los fluidos
<@******> Pero ahora cabe la pregunta
<@******> ¿Qué es un fluido?
<@******> Pues imaginar
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> Cuando yo tengo una botella
<@******> LLena de agua, el agua de dentro adapa perfectamente la forma
de la botella
<@******> adpata
<@******> Bien
<@******> Pues ya tenemos una definición intuitiva de lo que se conoce
como fluido
<@******> El caso del gas es particular, en vez de ocupar una zona
limitada de su contenedor, un gas tiende a expandirse hasta ocupar todo el
espacio disponible
<@******> Bien, pues ahora vamos a dividir lo que es la mec. de fluidos
<@******> La hidrostática o estática de fluidos estudio los fluidos en
equilibrio estático, es decir, en reposo
<@******> Por otra parte, y de forma análoga, la hidrodinámica estudia
el comportamiento de un fluido en movimiento
<@******> Bien, entonces, habiendo hecho una división de lo que es un
fluido
<@******> Comentamos ahora sus aplicaciones
<@******> Los fluidos, concretamente, la mec. de fluidos tiene diversas
aplicaciones
<@******> Desde un pulverizador, hasta la sustentación dinámica del ala
de un avión hasta la trayectoria curvada que sigue un balón en un chute de
fútbol
<@******> Ahora lo que vamos a hacer es entrar ya en lo que es la mec.
de fluidos
<@******> Para esto, veamos la segunda transparencia
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans02.htm
<@******> Hidrostática
<@******> Primero de todo vamos a aclarar algunos conceptos
<@******> La densidad, como supongo que a estas alturas es bien
conocido, es la división entre la masa y el volumen ocupado
<@******> La presión es básicamente la división entre la fuerza que se
aplica sobre una cierta área, donde la dirección de la fuerza aplicada es
normal a la superficie
<@******> Aquí hay que hacer un pequeño paréntesis
<@******> Aunque la fuerza es una magnitud vectorial
<@******> La presión no lo es, es una magnitud escalar
<@******> La razón de esto es porque nosotros siempre vamos a saber, a
priori, la dirección de lo que es la presión aplicada (normal a la
superficie) y el "módulo" es la división misma
<@******> Por lo tanto no hay que especificar ni dirección ni sentido
como era necesario en el caso de magnitudes vectoriales
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> Ahora bien, vamos a tener otro concepto, ligeramente distinto
al concepto anterior de presión
<@******> Que se conoce como presión hidrostática:
<@******> La presión hidrostática es básicamente la presión en un punto
de dimensión infinitesimalmente pequeño dentro del seno de un fluido
<@******> Es decir, la presión propiamente dicho en un punto cualquiera
de un fluido
<@******> Y ahora vamos a entrar ya en un poco de matemáticas
<@******> La ecuación fundamental de la hidrostática
<@******> No voy a hacer tanto hincapié en lo que es las matemáticas del
asunto
<@******> Sin embargo creo que es conveniento hacer dos aclaraciones
<@******> Fijados
<@******> La diferencia de presión entre dos puntos de un fluido, P2 -
P1, SOLO depende la diferencia de alturas, (h2 - h1)
<@******> Ya que la densidad, rho, y la gravedad son constantes
<@******> La segunda aclaración es el signo negativo
<@******> Fijados, el signo negativo lo que me indica es que si hay
menor presión, estoy a mayor altura
<@******> Lo cual es totalmente intuitivo, el aire es un ejemplo
perfecto, por ejemplo
<@******> Cuando más ascendemos, hay menor presión atmosférica
<@******> Aquí tmb voy a introducir lo que es la definición rigurosa o
formal de fluido
<@******> Fijados, se puede considerar un fluido a una sustancia que se
deforma de forma continua
<@******> Cuando se le aplica una tensión de cizalladura
<@******> Y qué es eso de tensión de cizalladura?
<@******> Imagínense un vector de tensión, que es simplemente, valga la
poca precisión, pero una especie de presión que empuja sobre el fluido
*** modo: moderador_m pone [+v JorgitoAway]
<@******> JorgitoAway, dime
<+JorgitoAway> ah
<+JorgitoAway> igual deberia dejarte continuar, igual terminas
respondiendome...
<+JorgitoAway> queria preguntar cuando es aplicable esa ecuacion
<+JorgitoAway> tanto para el aire de la atmosfera, como el de dentro de
una botella?
<@******> En principio siempre
<@******> Lo que ocurre es que
<@******> La densidad, rho
<@******> Para el aire no es constante
<@******> Se puede demostrar que la densidad disminuye de forma
exponencial mientras ascendemos de altura
<+JorgitoAway> ah, si, la ley atmosferica :)
<+JorgitoAway> ok, gracias
<+JorgitoAway> continua
*** modo: moderador_m pone [-v JorgitoAway]
<@******> Es decir, esa ecuación es aplicable siempre que conozcamos la
densidad en función de la altura o lo que sea
<@******> Bien
<@******> Pues eso
<@******> Imagínense un vector de tensión, que es simplemente, valga la
poca precisión, pero una especie de presión que empuja sobre el fluido
<@******> Aquella componente de ese vector que se descompone tangencial
al fluido es lo que se conoce como tensión de cizalladura
<@******> Es decir, que mientras esta tensión actúa sobre el fluido,
éste no para de deformarse
<@******> Cosa que no ocurre en el caso de un sólido deformable
<@******> Que tendrá un límite elástico
<@******> Bien
<@******> Pasamos ahora a más hidrostática, el principio de Pascal
<@******> Transparencia 3
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans03.htm
<@******> Veamos, si nosotros tenemos un fluido y aplicamos una fuerza
sobre ella, ésta, la fuerza, se propaga por todo el fluido sin variación
ninguna
<@******> Este efecto, que ya veremos luego, puede usarse para explicar
el funcionamiento de los gatos hidráulicos
<@******> Ahora, fijémosnos de nuevo en la ecuación fundamental de la
hidrostática, P2 - P1 = -rho*g(h2 - h1)
<@******> Y ahora vamos a fijarnos en el dibujo que viene ahí
representado
<@******> Un tubo en forma de U
<@******> Como está abierto por ambos extremos
<@******> La presión en esa zona será la atmosférica
<@******> Si llevamos este resultado a nuestra ecuación, demostramos,
como viene ahí, que la altura del punto 1 y del punto 2, es exactamente la
misma
<@******> Este efecto
<@******> Lo podemos usar
<@******> Para explicar lo que se conoce como la paradoja hidrostática
<@******> Transparencia 4
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans04.htm
<@******> Fíjense en la situación ahí representada
<@******> ¿Sorprendente, no es cierto?
<@******> Pero veamos
<@******> Antes había dicho que la diferencia de alturas, h2 - h1, SOLO
depende de la presión en aquellos dos puntos 1 y 2
<@******> Por esta misma razón, el punto 2 de la figura NO está a una
altura inferior que el punto 1
<@******> Como alguno podría haber pensado
<@******> Bien
<@******> Esta es la misma razón
<@******> Que funciona una prensa hidráulica
<@******> Al ser mayor el área de uno de los dos émbolos
<@******> La fuerza que este puede aguantar es mucho mayor si queremos
llegar al mismo nivel de altura
<@******> Esto es así gracias a la ec. fund. de la hidrostática y al
principio de Pascal
<@******> Bien
<@******> Vamos ahora de nuevo con nuestro colega Arquímedes: siguiente
transparencia
<@******> la 5
<@******> http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans05.htm
<@******> Bien
<@******> Vamos a imaginar que tenemos un fluido genérico en un
contenedor
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans05.htm
<@******> Si de aquí quitamos un volumen de fluido y lo sustituimos por
un cuerpo de igual forma que el volumen de agua que hemos quitado
<@******> Sabemos que por debajo de este cuerpo actuará una fuerza hacia
arriba debido al fluido por debajo del cuerpo
<@******> Y por arriba pasa exactamente lo mismo
<@******> Habrá una porción de fluido en la parte superior que ejerce
una presión hacia abajo
<@******> Bien, como sabemos que en la parte inferior hay MAS presión ya
que estamos a una altura inferior, colocándonos en un sistema de
referencia adecuado
<@******> Y en la parte superior hay una presión menor, pues la
resultante de estas dos presiones ha de ser una fuerza que tiene sentido
positivo
<@******> Esta resultante es lo que se conoce como fuerza de empuje, y
su descubridor Arquímedes, le dio su nombre
<@******> Principio de Arquímedes
<@******> Lo que tenéis en rojo es la expresión cuantitativa de esta
fuerza
<@******> Es el produco de la densidad del fluido desalojado por el
cuerpo por el volumen del cuerpo por la gravedad
<@******> productor
<@******> Esto quiere decir que mientras más volumen desplace el cuerpo,
la fuerza de empuje que actúa sobre él es mayor
<@******> Ahora bien
<@******> Esto es cierto para todos los fluidos? La respuesta es sí
<@******> Entonces por qué no lo tenemos en cuenta cuando analizamos la
dinámica de un cuerpo al aire libre?
<@******> La razón es sencilla, la densidad de la atmósfera es tan baja
que en la gran mayoría de los casos la fuerza de empuje es despreciable y
aproximadamente nula
<@******> Bien
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> Aquí hemos concluido nuestro estudio de la hidrostática
<@******> Ahora damos un paso más y vamos a hacer algo interesante con
los fluidos
<@******> Vamos a ponerlos en movimiento, no? ;)
<@******> La hidrodinámica
<@******> Transparencia n° 6
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans06.htm
<@******> Antes de nada
<@******> Vamos a ver una pequeña clasificación de los fluidos
<@******> Un fluido es compresible
<@******> Si el volumen es variable
<@******> Como sabemos que densidad = masa/volumen, esto implica que a
igual masa, la densidad tmb ha de ser variable
<@******> De forma análoga, un fluido no compresible o incompresible es
un fluido en donde la densidad y por lo tanto, el volumen, permanecen
constantes para una cantidad igual de masa de fluido
<@******> La gran mayoría de los líquidos se pueden considerar
incompresibles sin introducir mucho error
<@******> Bien
<@******> Ahora
<@******> Si tenemos un fluido en movimiento
<@******> Vamos a tener lo que se conoce como líneas de corriente, algo
similar al concepto de líneas de corriente de electromagnetismo
<@******> Las líneas de corriente indican, de forma intuitiva, el
sentido del flujo
<@******> Si nosotros ahora imaginamos una linea de corriente continua,
sin interrupción
<@******> Que pasa por un punto A genérico
<@******> Pues el régimen estacionario me dice que la velocidad por ese
punto A es constante
<@******> Por analogía, el régimen no estacionario indica un cambio de
velocidad para distintos instantes de un fluido que pasa por un mismo
punto A
<@******> Un caso extremo del régimen no estacionario
[20:55] nicco entra en el irc
<@******> Es el régimen turbulento
<@******> En este caso, no cambia sólo la velocidad en cuantía o módulo
en el tiempo
<@******> Sino también lo hace la dirección y el sentido de la velocidad
<@******> Ya hablaremos más adelante de la viscosidad, pero resumiendo
<@******> Se dice que un fluido es viscoso
<@******> Cuando hay oposición interna del propio fluido a fluir
<@******> Rozamiento interno, vamos
<@******> El flujo no viscoso, es el caso contrario, no vamos a apreciar
rozamiento interno en el flujo
<@******> Esto se puede aproximar, por ejemplo
<@******> Cuando tenemos un canal o tubo muy ancho, de sección
transversal grande
*** modo: moderador_m pone [+v JorgitoAway]
<@******> JorgitoAway, adelante
<+JorgitoAway> perdona ******, pero creo que la acabas de responder...
el regimen (estacionario o no) depende UNICAMENTE del tipo de fluido?
<@******> El régimen estacionario en principio, depende de dos causas,
el fluido en sí
<@******> Y a la velocidad que va
<+JorgitoAway> ah
<+JorgitoAway> a ver
<@******> Normalmente, en mec. de fluidos básica no se suele considerar
el régimen no estacionario como objeto de estudio
<@******> Pero respondiendo a tu pregunta
<+JorgitoAway> entonces si viertes un poco de agua en una mesa, e inclinas
ligeramente la mesa, entonces el regimen es no estacionario?
<@******> Hay una constante adimensional que se conoce como número de
Reynolds
<@******> Pues... depende de cuánto lo inclines, si lo inclinas mucho,
la velocidad es muy elevada, y eso ya no es estacionaria
<+JorgitoAway> si, si, muy poquito
<+JorgitoAway> vale, gracias, aclarado
<+JorgitoAway> ;)
*** modo: moderador_m pone [-v JorgitoAway]
<@******> Bien
<@******> Pues eso
<@******> Cuando tenemos un canal o tubo muy ancho, de sección
transversal grande, en este caso sí podemos despreciar el flujo viscoso
<@******> Ya que los límites del conducto están separados entre sí y
habrá sólo poca viscosidad en estas zonas
<@******> En realidad
<@******> El flujo no viscoso no existe
<@******> Pero en un laboratorio
<@******> Se puede conseguir un cierto fluido que se conoce como
superfluido, normalmente suele ser el helio
<@******> Que a temperaturas extremadamente bajas
<@******> Deja de tener viscosidad
<@******> Cuando digo temperaturas bajas, hablo del orden de 2 K
<@******> Es decir, unos -271 ° C
<@******> Que ya es un valor muy cercano al 0 absoluto y sólo es posible
en un laboratorio especializado
<@******> En un primer estudio
<@******> Nosotros nos vamos a limitar al fluido ideal
<@******> Es decir, un fluido incompresible en régimen estacionario y no
viscoso
<@******> Veamos ahora la ecuación de continuidad, séptima transparencia
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans07.htm
<@******> Bien, esta ecuación, que tenéis pintada ahí, representa algo
que seguro que os suena de otros sitios
<@******> Es la conservación de la masa por unidad de tiempo para un
flujo en principio ideal
<@******> Veamos
<@******> v1*A1 = v2*A2
<@******> Si multiplicamos por la densidad en ambos miembros, y sabiendo
que la densidad en constante para un fluido ideal
<@******> Las unidades que nos salen tienen dimensiones de [M/T], es
decir, masa por unidad de tiempo
<@******> De aquí sale otro resultado
<@******> Antes de nada, al producto velocidad x área se le conoce como
gasto o caudal, y se representa indistintamente o por Q o G
<@******> Veamos, de aquí sale que donde es más estrecho el conducto o
tubería, mayor es la velocidad
<@******> Efectivamente, v1 = v2*A2/A1, si A2 > A1
<@******> Es bien obvio que v1 es mayor
<@******> Otro detalle es que
<@******> Esta ecuación no se reserva sólo para fluidos incompresibles
<@******> Nosotros perfectamente podemos multiplicar la densidad
correspondiente del punto 1 en el primer miembro y la del punto 2 en el
segundo miembro
<@******> Y es sigue siendo totalmente válido
<@******> Visto ya la ecuación de continuidad, centremos nuestra
atención en la Ecuación o Teorema de Bernouilli
<@******> Transparencia 8
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans08.htm
<@******> Bien
<@******> Esta ecuación lo que nos dice es que la cantidad de energía
transportada por el flujo en movimiento es igual en todo punto del fluido
<@******> Es decir, estamos antes el teorema de conservación de la
energía para un fluido ideal,
<@******> Una consecuencia interesante
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> De esta ecuación es el efecto Venturi
<@******> Si nosotros tenemos un flujo que pasa a una sección más
estrecha como indica la figura
<@******> En la zona más estrecha, como hemos visto antes, la velocidad
es mayor
<@******> Pero, tal vez de forma no intuitiva, la presión es menor
<@******> Esto a veces puede chocar un poco, porque lo más evidente a
primera vista
<@******> Es tener un flujo a mayor velocidad y que éste esté a una
presión mayor, pero no, es menor
<@******> Esta principio
<@******> Este
<@******> Se puede usar para explicar la sustentación dinámica del ala
de un avión
<@******> Veamos, si el aire que circula por la parte superior el ala es
MAYOR que la que circula por la parte de abajo, la presión ejercida sobre
la parte de arriba cómo es? menor que la parte de abajo, verdad?
<@******> Debido a esto, hay una fuerza resultante con sentido hacia
arriba
<@******> Que es la razón principal del funcionamiento de un avión
<@******> Aquí hay que hacer dos paréntesis
<@******> La primera, no hemos tenido en cuenta la diferencia de altura
entre las alas, pero se puede demostrar
<@******> Que esta diferencia de alturas es despreciable frente a la
diferencia de velocidades
<@******> Bien
<@******> Normalmente se puede demostrar
<@******> Que la sustentación es proporcionada en 95% gracias a la
diferencia de velocidades
<@******> Con lo que contribución de la diferencia de alturas es
despreciable
<@******> Bien
<@******> Otro efecto
<@******> Que se produce
<@******> Ah, perdón, el segundo paréntesis
<@******> Que esta ecuación sólo sirve en principio para fluidos ideales
<@******> Pero de forma cuantitativa sirve bastante bien para explicar
ciertos fenómenos
<@******> En los cálculos fallaría
<@******> Sin embargo
<@******> Ahora, otro ejemplo de aplicación de efecto Venturi/Bernouilli
<@******> Es el efecto Magnus
<@******> Os habéis fijado en cómo la pelota lanzada desde córner tiende
a seguir una trayectoria curvilínea y no "recta" ?
<@******> Esto se debe a que al lanzar la pelota, a éste se le aplica un
momento que la ha hace girar... en aquella zona donde la pelota gira a
favor del flujo de aire habrá una velocidad mayor
<@******> Debido a remolinos, vórtices, etc...
<@******> Y por tener mayor velocidad esa parte, hay menos presión, por
lo tanto, la pelota tiende a irse al lado donde hay menos presión
<@******> Otra aplicación interesante, y con esto ya acabo esta parte,
es el sifón
<@******> El sifón, si se aplica con cuidado la ec. de Bernouilli, se
puede demostrar que funciona SOLO debido a la diferencia de altura que hay
entre el nivel de fluido y el punto de escape del fluido
<@******> Una vez que esas dos alturas se igualan, la velocidad se
vuelve nula y el sifón deja de funcionar
<@******> Bien, procedamos ahora a un caso un tanto más complicado, el
flujo laminar viscoso
<@******> Transparencia 9
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans09.htm
<@******> Bien, la idea de viscosidad la tenemos todos
<@******> El aceite o la miel, por ejemplo, es más viscoso que el agua,
por ejemplo
<@******> Pero de forma rigurosa, qué es la viscosidad?
<@******> De forma clara y concisa, representa el rozamiento interno del
fluido
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> Vamos a considerar que tenemos un bloque de folios
<@******> Si pasamos nuestra mano por el primero (aplicamos una tensión
de cizalladura)
<@******> Pues lo que ocurre es que
<@******> El primer folio se desplaza
<@******> Y los siguientes tienden a seguirle
<@******> Pero cada una con una velocidad inferior a su "vecino" o folio
de arriba
<@******> Si ahora representamos a esta variación de velocidad con
respecto a la altura del flujo, digamos, dv/dy
<@******> Será proporcional a la tensión de cizalladura (fuerza por
área, básicamente) que aplicamos; a mayor tensión, mayor velocidad
relativa entre las láminas
<@******> Este flujo se conoce como flujo laminar
<@******> Debido al simil o analogía de antes
<@******> Si ahora introducimos una constante oportuna para convertir
esa proporcionalidad en igualdad
<@******> A esa constante la vamos a denominar viscosidad, y se
representa por la letra griega eta
<@******> Bien.. pues podemos apreciar, que mientras mayor sea esta
constante, mayor esfuerzo tendremos que hacer para mover a la misma
velocidad al flujo
<@******> Bueno
<@******> Veamos ahora, la última parte ya, de flujo turbulento
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans10.htm
<@******> Transparencia 10
<@******> Bien
<@******> Nosotros estamos rodeados de varios ejemplos de flujo
turbulento
<@******> Por ejemplo, el humo que desprende un cigarro
<@******> Un río, el mar en toda su gloria, digamos...
<@******> El viento, las corrientes de aire de la atmósfera
<@******> Bien, nosotros ya sabemos que un flujo turbulento tiene un
campo de velocidades caótico
<@******> Pero cómo sabemos de verdad si estamos antes un flujo
turbulento o no?
<@******> Pues veamos las dos condiciones necesarias
<@******> Un flujo turbulento imposiblemente va a ser predecible
<@******> Es decir
<@******> Si en un momento determinado es desconocido, por ejemplo, la
velocidad o cualquier otro parámetro del flujo
<@******> De un punto cualquiera
<@******> En un instante siguiente cualquier van a ser desconocidos
todavía más parámetros que definan a nuestro flujo
<@******> El segundo criterio consiste en lo siguiente
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> En un flujo no turbulento, las cantidades de minerales o
cualquier otro elemento que se puede disolver se disuelven a una velocidad
en particular, la que sea
<@******> Debido a procesos de difusión molecular
<@******> Bien, pues en un flujo turbulento, estos procesos de mezcla
<@******> Se realizan con mayor rapidez
<@******> Es decir, se realizan con mayor rapidez que si sólo estuviesen
presentes los conocidos procesos de difusión molecular
<@******> Bien
<@******> Pues....
<@******> A ver
<@******> Hay métodos más prácticos
<@******> Para saber si estamos antes un flujo turbulento o ono
<@******> Existe una constante adimensional que se denomina
<@******> Número de Reynolds
<@******> Este hombre se dio cuenta que para valores superiores a unos
2000, el flujo pasaba a régimen turbulento
<@******> Y para valores inferiores a aproximandamente 1000
<@******> No había régimen turbulento, era aproximadamente régimen
estacionario
<@******> Entre los valores de 1000 y 2000 existe una fase donde no se
sabe muy bien qué ocurre
* moderador_m recuerda q si se tiene alguna duda se debe abrir privado/query
al moderador
<@******> Pues... los problemas que vienen al final, las transparencias
del 11 al 14 no los voy a comentar, son simples aplicaciones de fórmulas y
conceptos que hemos visto aquí
<@******> Así que, si no hay dudas o preguntas
* moderador_m http://canalfisica.lawebdefisica.com/conf2007_02/trans11.htm
<@******> Doy por acabada la conferencia.
<@******> :)
*** modo: moderador_m pone [+v RadiKal2_]
<+RadiKal2_> tengo una pregunta
<@******> [RadiKal2_] dime
<+RadiKal2_> has hablado del numero de reynolds y que esta relacionado con
si es regimen turbulento o no
<@******> Sí
<+RadiKal2_> pero ese numero de reynolds de donde sale? es decir, que
significa, o como se calcula?
<@******> En principio, es una fórmula que tiene que ver
<@******> Con el área de la tubería que consideras
<@******> Con la velocidad del flujo
<@******> Y con la viscosidad, me parece
<+RadiKal2_> aja, vale
<@******> Y también depende
<@******> De cómo es el perfil de velocidades del flujo
<+RadiKal2_> bien, gracias
*** modo: moderador_m pone [-v RadiKal2_]
<@******> No es el mismo el número de Reynolds de paso de turbulento a
estacionario o vicevesa
<@******> Que en un flujo de Poeiseuelle o en uno de COuette
<@******> Bien... más preguntas...
*** modo: moderador_m pone [+v JorgitoAway]
<@******> adelante, JorgitoAway
<+JorgitoAway> hola de nuevo :) tengo una pregunta y tres cuartos
<+JorgitoAway> primeramente, no entiendo muy bien por que el principio de
Bernoulli es aplicable a los balones con efecto
<@******> No es Bernouilli lo que se aplica, realmente
<@******> Ahí actúa el efecto Venturi
<@******> Es que verás, para esto hace falta un dibujo
<+JorgitoAway> acaso el balon "frena" al aire por un lado y por el otro
no?
<@******> Ehmmm algo así, se puede decir eso... en un lado hay mayor
velocidad, porque si el balón gira en el sentido a favor de la corriente
<@******> Pues ahí sube la velocidad... entiendes?
<+JorgitoAway> sube? en ese lado no es IGUAL a la velocidad del balon?
<@******> No, es mayor
<@******> Pero
<@******> Sube
<@******> Con respecto a lo que llevaba la corriente si NO girara
<+JorgitoAway> aja
<+JorgitoAway> ok
<+JorgitoAway> los otros tres cuartos de pregunta son:
<+JorgitoAway> * que me recomiendes un libro introductorio
<@******> Sí
<+JorgitoAway> * que me rules el PowerPoint de tus transparencias
<@******> No es PowerPoint, esto es mi mano y el Paint xDD
<+JorgitoAway> ah, vale
<@******> Pues para un libro
<@******> Mira
<@******> Te puede recomendar dos libros
<@moderador_m> ]JorgitoAway[ si te interesan las transparencias te las
enviare en un zip
<@******> Los primeros tomos del Tipler y del Serway
<+JorgitoAway> okis guapa :)
<@******> Que tienen un pequeño tema introductorio similar a lo que he
comentado aquí
<@******> Bien... más dudas JorgitoAway?
<+JorgitoAway> no! muchas gracias, y muy buena confe ;)
<@******> Gracias, y gracias a ti por asistir :)
*** modo: moderador_m pone [-v JorgitoAway]
<@moderador_m> alguna otra duda?
* moderador_m recuerda q se debe abrir privado al moderador
<@moderador_m> bueno... yo creo q ya va a ser q no ^_^
<@******> Bien
<@******> Pues con esto
<@moderador_m> asi q si le parece bien a ****** daremos por terminada la
conferencia
<@moderador_m> gracias a todos los asistentes
<@******> Ya damos por terminada la conferencia. :)
<@moderador_m> y especialmente gracias a ****** por su trabajo ^_^
<@******> Muchísimas gracias a todos los que habéis estado presentes
<@******> Y gracias a ti, movsia, por llevar el tema este de la web y de
la conferencia ;)
<@moderador_m> mañana estara el log subido y si a alguien le interesan las
transparencias q las pida ^_^
<@moderador_m> ******... sin vosotros no seria posible ^_^
<@moderador_m> por cierto
<@******> ;)
<@moderador_m> como informacion a todos
<@moderador_m> os comento q despues de semana santa seguramente se anuncie
alguna proxima conferencia
<@moderador_m> asi q os animo a estar atentos a la web http://canalfisica.lawebdefisica.com
y al topic del canal
<@moderador_m> gracias nuevamente a todos
<@moderador_m> con esto desmodero el cnal
*** modo: moderador_m pone [-m ]
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Session Close: Fri Mar 30 21:52:28 2007 |
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