Fluidos no newtonianos
Fluidos no newtonianos
Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Divulgación y enseñanza de la ciencia
Resumen
Introducción:
Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. Los fluidos newtonianos son uno de los fluidos más sencillos de describir. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento. Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.
Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
Pregunta de Investigación
¿Que son los fluidos no newtonianos? ¿Por que se comportan de forma diferente?Planteamiento del Problema
En la mayoría de libros de física fundamental es muy escasa la información que se tiene a cerca de este tema. Por lo general se habla únicamente de los fluidos ideales y fluidos newtonianos pero sobre fluidos no-newtonianos apenas se plantea este tema superficialmente.
Por lo tanto es muy poca la información que tenemos sobre este
tema que realmente tiene importancia ya que su aplicabilidad es grande.
Antecedentes
Antescedentes:
Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosidad (resistencia a fluir) varía con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
En el mundo real existen una amplia variedad de fluidos tan comunes como los newtonianos que no siguen la simple relación dada por la ley de Newton, especialmente en las industrias químicas, alimenticias y en la industria del petróleo, y de allí la importancia de su estudio para un adecuado y correcto tratamiento. Pueden mencionarse, entre otros, los siguientes fluidos no newtonianos:
Pinturas y barnices.
Mermeladas y jaleas.
Mayonesa y manteca.
Dulce de leche y miel.
Salsas y melazas.
Soluciones de agua con arcillas y carbón.
Sangre humana.
Objetivo
Explicar a través de prácticas demostrativas el comportamiento y las
características de los FLUIDOS NO-NEWTONIANOS
Investigar de forma teórica el comportamiento y características de los FLUIDOS
NO-NEWTONIANOS
Diferenciar el comportamiento entre los fluidos newtonianos y los no-newtonianos,
sus características.
Justificación
Mi intensión en la presentación de este proyecto es el estudiar con mayor
claridad los fluidos no-newtonianos y comprender su comportamiento a través de algunas prácticas didácticas demostrativas. Esto ampliará mi conocimientos sobre fluidos.
Hipótesis
Al combinar maicena casera y agua, se hará una mezcla tan poderosa para resistir un golpe de un martillo pero a su vez tan divertida que hará un fluido bailarín al ponerla en un altavoz con música
Método (materiales y procedimiento)
Materiales:
Maizena
Agua
Colorante vegetal favorito
Altavoz potente
Mezcla muy bien la maizena con agua de una forma gradual para que no se formen grumos las proporciones Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo almidón de maíz en una taza de agua. Se añade el almidón en pequeñas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensión se acerca a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicación de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como líquido.
Estrangulación del fluído
Con ayuda de nuestras manos tomamos suavemente el fluído en cuestión y lo balaceamos lentamente de una mano a otra. El resultado de esto es que se desplazó como un fluido normal
Ahora tratamos de estrangular el fluido de manera brusca el resultado de esto es que el fluido se endurece debido a que su
viscosidad aumenta.
Presionar el fluido con el puño
Ponemos el fluido en cuestión dentro de un recipiente pequeño. Hundimos suavemente nuestro puño y observamos que ocurre lo mismo que un fluido normal. Pero si hundimos nuestro puño con gran velocidad el fluido se aumenta su viscosidad y se endurece impidiendo que el puño se hunda.
Prueba de vibración
Para esta práctica utilizamos un altavoz, llenamos el cono del altavoz con el fluido en cuestión y lo encendemos. La vibración genera sobre el fluido fuerzas tangenciales que incrementan gradualmente la viscosidad del fluido, los resultado esperados son sorprendentes
Resultados
Parece que la mezcla de maicena y agua se comporta como un fluido no newtoniano, al estar en reposo o apenas en movimiento se vuelve muy viscoza, casi liquida, pero cuando se la penetra o presiona de forma abrupta se comporta como un solido.
Galería Resultados
Discusión
Conclusiones
Se concluye que en los fluidos no newtonianos, la viscosidad va a depender de la fuerza o tenis que se aplica, esto se comprueba cuando golpeamos la mezcla, pues esta se comporta como una sustancia solida y concisa
Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_newtoniano
http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_no_newtoniano