MECÁNICA DE FLUIDOS: cálculo de viscosidad por cilindros concéntricos
Summary
TLDREn este vídeo se explica cómo medir la viscosidad de un fluido utilizando un cilindro cilíndrico de dos cilindros concéntricos. El interior gira a 200 rpm y el torque es de 0.8 Nm. Se usa la fórmula de viscosidad donde se divide el torque por la distancia entre los cilindros, multiplicado por el radio al cuadrado y la velocidad angular, dividido por la longitud del cilindro. El resultado es 0.023 N·s/m², equivalente a 0.023 Pa·s.
Takeaways
- 🔍 La viscosidad de un fluido se mide con un dispositivo de dos cilindros concéntricos.
- 📏 Los cilindros miden 75 cm de largo, con un diámetro exterior del cilindro interior de 15 cm y una distancia entre ellos de 0.12 cm.
- 🔄 El cilindro interior gira a 200 rpm (revoluciones por minuto).
- ⚙️ El torque (momento de torsión) se mide en 0.8 newton metro.
- 📐 Se usa la fórmula de viscosidad donde se divide el torque por la distancia entre los cilindros, multiplicado por la longitud de los cilindros y dividido por el radio al cuadrado y la velocidad angular.
- 📉 La longitud de los cilindros en metros es 0.75 m, el diámetro interior en metros es 0.15 m y la distancia entre los cilindros en metros es 0.0012 m.
- 🔢 Las rpm se transforman en revoluciones por segundo dividiendo por 60 (200 rpm / 60 s = 3.33 rpm/s).
- 📐 El radio de giro del cilindro interior es la mitad del diámetro, es decir, 0.075 m.
- 🧮 Se reemplazan los valores en la fórmula y se calcula la viscosidad del fluido.
- 📉 El resultado de la viscosidad es 0.023 newton metros cuadrados por segundo cuadrado (Pa·s).
Q & A
¿Qué es la viscosidad y cómo se mide?
-La viscosidad es una propiedad de un fluido que resistencia a la fluir y se mide con un dispositivo conocido como viscosímetro de cilindros concéntricos, donde se miden el torque y la velocidad angular para calcularla.
¿Cuál es la longitud de los cilindros concéntricos utilizados en el experimento?
-La longitud de los cilindros concéntricos es de 75 centímetros, que se convierte en 0.75 metros.
¿Cuál es el diámetro exterior del cilindro interior y cómo se convierte a metros?
-El diámetro exterior del cilindro interior es de 15 centímetros, que se convierte en 0.15 metros.
¿Cuál es la distancia entre los cilindros en centímetros y cómo se convierte a metros?
-La distancia entre los cilindros es de 0.12 centímetros, que se convierte en 0.00120 metros.
¿Cuál es la velocidad de giro del cilindro interior en RPM y cómo se convierte a revoluciones por segundo?
-La velocidad de giro del cilindro interior es de 200 RPM, que se convierte en aproximadamente 3.33 revoluciones por segundo.
¿Cuál es el torque medido en el experimento y cómo se mide?
-El torque medido en el experimento es de 0.8 newton-metros.
¿Cómo se calcula la viscosidad del fluido utilizando los datos del experimento?
-La viscosidad del fluido se calcula dividiendo el torque multiplicado por la distancia entre los cilindros entre el producto de 4, el radio al cuadrado y las RPM convertidas a revoluciones por segundo, multiplicado por la longitud de los cilindros.
¿Cuál es el radio de giro utilizado en el cálculo de viscosidad?
-El radio de giro es la mitad del diámetro del cilindro interior, que es de 0.075 metros.
¿Cuál es la relación entre las revoluciones por minuto (RPM) y las revoluciones por segundo?
-Para convertir RPM a revoluciones por segundo, se divide el número de RPM por 60, ya que hay 60 segundos en un minuto.
¿Cuál es la viscosidad del fluido en pascal-segundos?
-La viscosidad del fluido se calcula como 0.0233 newton-metros cuadrados por metros a la 4 por segundo, que se traduce como 0.0233 pascal-segundos.
¿Qué significa el resultado de viscosidad en pascal-segundos?
-Un resultado de viscosidad en pascal-segundos indica la resistencia del fluido a la deformación cuando está en movimiento, siendo un pascal una unidad de medida de presión o tensión.
Outlines
🔬 Medición de Viscosidad de Fluidos
El vídeo explica cómo medir la viscosidad de un fluido utilizando un dispositivo de dos cilindros concéntricos. El cilindro interior tiene un diámetro de 15 cm y gira a 200 rpm. El cilindro exterior tiene un diámetro de 75 cm y la distancia entre ambos es de 0.12 cm. El torque se mide en 0.8 newton metro. Para calcular la viscosidad, se usa la fórmula que divide el torque por la distancia entre los cilindros, multiplicado por 4 y dividido por el cuadrado de la velocidad angular (3.33 rpm) y por la longitud del cilindro (0.75 m). La viscosidad se calcula como 0.023 newton metros cuadrados por segundo cuadrado, lo que equivale a 0.023 pascal segundo.
Mindmap
Keywords
💡Viscosidad
💡Cilindros concéntricos
💡Diámetro
💡Distancia entre los cilindros
💡RPM
💡Torque
💡Revoluciones por segundo
💡Radio de giro
💡Velocidad angular
💡Pascal
Highlights
Viscosidad del fluido medida con un disco cimiento de dos cilindros concéntricos.
Longitud de los cilindros concéntricos es de 75 centímetros.
Diámetro exterior del cilindro interior es de 15 centímetros.
Distancia entre los cilindros es de 0.12 centímetros.
Cilindro interior girado a 200 rpm.
Torque medido en 0.8 newtons metro.
Fórmula de viscosidad basada en el producto del torque y la distancia entre cilindros.
Longitud de los cilindros convertida a metros es 0.75 metros.
Diámetro interior del cilindro convertido a metros es 0.15 metros.
Distancia entre los cilindros convertida a metros es 0.00 12 metros.
RPM convertidos a revoluciones por segundo son aproximadamente 3.33.
Radio de giro del cilindro interior es 0.075 metros.
Fórmula de viscosidad incluye el radio al cuadrado y las RPM.
Resultado de la viscosidad del fluido es 0.0223 newton metros cuadrados por segundo sobre metro cuadrado.
Resultado expresado en pascals es 0.0223 pascal-segundos.
Importancia de manejar correctamente las unidades en la medición de viscosidad.
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Transcripts
la viscosidad de un fluido es medida por
un disco cimiento construido de dos
cilindros concéntricos de 75 centímetros
de largo el diámetro exterior del
cilindro interior es de 15 centímetros y
la distancia entre los dos centímetros
es de 0.12 centímetros el cilindro
interior es girado a 200 rpm por minuto
y el torque es medido en 0.8 newtons
metro determine la viscosidad del fluido
para resolver este ejercicio se acude al
concepto visto en el vídeo de viscosidad
referente a viscosas metros de tambor en
en la viscosidad se estableció que es
igual a la división entre el producto
del torque por la longitud o distancia
entre los dos cilindros y a la vez
dividido por el producto de 4 y el
cuadrado
rpm por el bueno velocidad angular en
este caso teniendo en cuenta que la
longitud del cilindro o de los cilindros
es equivalente a 75 centímetros está
llevada a metros es lo mismo que tener
0.75 metros el diámetro interior que
tiene el cilindro es equivalente a 15
centímetros los cuales llevados a metros
serán iguales a 0,15 metros la distancia
entre los dos cilindros tanto por el
estacionario y el que está girando es
estimada en 0,12 centímetros los cuales
llevados a metros son iguales a cero o
doble cero 12 metros las rpm que se
contengan dentro del sistema son
equivalentes a 200 rpm mientras que el
torque es estimado en 0.8 newton por
metro todos estos datos se encuentran
inmiscuidos dentro del enunciado del
problema sabiendo que la sre
pm son doscientas revoluciones por
minuto este dato ha llevado a segundo
sería equivalente a tener en cuenta que
en un minuto hay 60 segundos los cuales
al hacer esta operación 200 entre 60
está aproximadamente 3.33 revoluciones
por segundo el radio de giro será
definido por la distancia que hay en
este caso desde el centro de rotación o
el eje de rotación y la periferia que
experimenta el tambor interior como el
diámetro está establecido en ser 0 15
metros y el radio es la mitad del
diámetro este resultado se igual
entonces a 0,0 75 metros si reemplazamos
todos esos indicadores dentro de la
fórmula cual llamaremos 1 resulta
entonces que la viscosidad dentro del
fluido que está inmerso entre las dos
capas de él
cilindro estacionario y el cilindro que
gira será igual al torque en este caso
son 0.8 newtons metro multiplicada por
la distancia entre los dos cilindros que
en este caso son 0.2 centímetros y que
pasados a metros serán iguales a 0.00 12
metros a la vez esto dividido entre el
producto de 4 por vía al cuadrado por el
radio a la 3 por las rpm que en este
caso son 3 puntos 33 revoluciones por
segundo por la longitud que tienen los
dos cilindros a lo largo de la extensión
de fluido que en este caso son 0.75
metros de esta operación el resultado es
igual a 0.0 veintitrés newton metros
cuadrados sobre metros a la 4 sobre
segundo al manejar las unidades que
vemos aquí y le colocaríamos
con un denominador de 1 que aplicaríamos
cereza entonces nos quedaría equivalente
a newton metros cuadrados segundos sobre
metro cuadrado a la 4 estos metros
cuadrados serían con 1 metro cuadrado de
aquí y me quedaría entonces que la
respuesta final sería 0 puntos 0 23
newtons por segundo sobre metros
cuadrados
newton sobre metro cuadrado es pascal
quiere decir entonces que la respuesta
sería igual a cero punto cero 23 pascal
por segundo
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