Viscosidad y flujo de Poiseuille | Fluidos | Física | Khan Academy en Español

Summary

Este video explica el concepto de viscosidad y cómo influye en el movimiento de un fluido. A través de un experimento con una tapa y una caja llena de agua, se ilustra cómo la viscosidad resiste el movimiento de la tapa, creando un gradiente de velocidad en el fluido. Se analiza cómo la viscosidad depende de factores como el área de contacto, la velocidad de movimiento, la profundidad del fluido y la propia viscosidad del fluido. Además, se menciona la ley de Poiseuille, que describe el flujo de un fluido en una tubería, aplicable en medicina e ingeniería, destacando cómo la viscosidad afecta la tasa de flujo.

Takeaways

• 😀 La tapa sobre una caja vacía se mueve fácilmente sin resistencia al aire.
• 😀 Cuando la caja se llena de un fluido viscoso, la tapa se mueve más lentamente debido a la resistencia del fluido.
• 😀 La viscosidad del fluido se debe a las fuerzas de adhesión entre el fluido y la tapa, creando un gradiente de velocidad.
• 😀 La fuerza de viscosidad depende del área de contacto entre el fluido y la tapa, la velocidad de movimiento y la viscosidad del fluido.
• 😀 El coeficiente de viscosidad (eta) mide qué tan viscoso es un fluido, con unidades de Pascal por segundo.
• 😀 Fluidos como la miel tienen un coeficiente de viscosidad alto, mientras que el agua tiene un coeficiente mucho más bajo.
• 😀 Los fluidos newtonianos tienen un coeficiente de viscosidad constante, mientras que los no newtonianos tienen uno que depende de la velocidad.
• 😀 La viscosidad de un fluido varía con la temperatura, por ejemplo, el aceite en un automóvil se vuelve más viscoso en temperaturas frías.
• 😀 La ley de Poiseuille describe el flujo de un fluido a través de una tubería, dependiendo de la diferencia de presión, el radio de la tubería, y la viscosidad del fluido.
• 😀 Un mayor coeficiente de viscosidad o una mayor longitud de la tubería reducen el volumen de fluido que pasa por unidad de tiempo.
• 😀 La ley de Poiseuille se aplica en diversas áreas como la medicina y la ingeniería, especialmente para calcular el flujo sanguíneo en el cuerpo humano.

Q & A

¿Qué sucede cuando se coloca una tapa sobre una caja llena de agua y se le da un empujón?

Cuando se coloca la tapa sobre la caja llena de agua y se le da un empujón, la tapa se mueve más lentamente debido a la resistencia del agua. Esta resistencia se debe a la viscosidad del fluido, que ralentiza el movimiento de la tapa.

¿Por qué el fluido debajo de la tapa no se mueve con la misma velocidad que la tapa?

El fluido debajo de la tapa no se mueve con la misma velocidad debido a un gradiente de velocidad. Las capas de fluido cercanas a la tapa se mueven con ella, pero las capas más profundas se mueven menos, lo que provoca una disminución progresiva de la velocidad del fluido.

¿Qué es la fuerza de viscosidad y cómo afecta el movimiento de la tapa?

La fuerza de viscosidad es la fuerza que el fluido ejerce sobre la tapa en sentido opuesto a su movimiento. Esta fuerza depende de factores como el área de contacto, la velocidad con la que se mueve la tapa, la profundidad del fluido y la viscosidad del fluido.

¿Cuáles son los factores que afectan la fuerza de viscosidad?

La fuerza de viscosidad depende del área de contacto entre la tapa y el fluido, la velocidad de movimiento de la tapa, la profundidad del fluido y la viscosidad del fluido (coeficiente de viscosidad).

¿Qué es el coeficiente de viscosidad y cómo se mide?

El coeficiente de viscosidad es una medida que indica qué tan espeso o denso es un fluido, y qué tan resistente es al flujo. Se mide en unidades de pascal por segundo (Pa·s) o en poise, donde 1 poise = 0.1 Pa·s.

¿Cómo afecta la temperatura al coeficiente de viscosidad de un fluido?

El coeficiente de viscosidad de un fluido depende de la temperatura. A temperaturas más bajas, la viscosidad aumenta (el fluido se vuelve más espeso), mientras que a temperaturas más altas, la viscosidad disminuye (el fluido fluye más fácilmente).

¿Qué caracteriza a un fluido newtoniano?

Un fluido newtoniano es aquel cuyo coeficiente de viscosidad no depende de la velocidad a la que se mueve el fluido. Esto significa que la viscosidad permanece constante independientemente de la rapidez o del movimiento del fluido.

¿Cómo se diferencia un fluido no newtoniano de un fluido newtoniano?

Un fluido no newtoniano tiene un coeficiente de viscosidad que sí depende de la velocidad a la que se mueve el fluido o el objeto que lo mueve. Esto significa que la viscosidad puede cambiar dependiendo de las condiciones del flujo.

¿Qué es la ley de Poiseuille y qué describe?

La ley de Poiseuille describe el flujo de un fluido viscoso a través de un tubo. Esta ley establece que el flujo depende de la diferencia de presión entre los extremos del tubo, el radio del tubo, la viscosidad del fluido y la longitud del tubo.

¿Cuáles son las variables que afectan el flujo de un fluido a través de una tubería según la ley de Poiseuille?

Según la ley de Poiseuille, el flujo de un fluido a través de una tubería depende de la diferencia de presión (Δp) entre los extremos de la tubería, el radio (r) de la tubería, la viscosidad (η) del fluido y la longitud (l) de la tubería.