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fluidos- no newtonianos

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by

Catherine Caceres

on 11 September 2014

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Transcript of fluidos- no newtonianos

FLUIDOS- NO NEWTONIANOS
CONCLUSIONES:
Se concluye que en los fluidos no newtonianos, la viscosidad va depender de la fuerza o tensión que se aplica, esto se comprueba cuando golpeamos la mezcla, pues esta se comporta como una sustancia solidad y concisa.
Parece que la mezcla de maicena y agua se comporta como un líquido al estar en reposo o apenas en movimiento pero se vuelve muy viscosa, casi sólida, cuando se la penetra, presiona o mezcla en forma abrupto.
Lo que mostraremos en nuestro proyecto es cómo se comporta un fluido no newtoniano a partir de la mezcla de agua y maicena que en proporciones adecuadas se convertirá en un fluido no newtoniano, del cual pasaremos a realizar las pruebas correspondientes.
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
problema de la investigación:

OBJETIVOS DE LA investigación:
OBJETIVO ESPECÍFICO:
OBJETIVOS GENERALES:
justificación de la investigación:
IMPORTANCIA
En el mundo real existen muchos fluidos comunes como los newtonianos que no siguen la relación dada por 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.
• Soluciones de polímeros.
• Mermeladas y jaleas.
• Mayonesa y manteca.
• Dulce de leche y la miel.
• Salsas y melazas.
• Soluciones de agua con arcillas y carbón.
• La sangre humana.
APLICACION 1:
Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.
APLICACION 2:
Se utilizan en la fabricación para protecciones
en deportes extremos como el skateboarding
y el snowbording.
aplicación 3:
Un claro ejemplo de la aplicación de esta propiedad es en los amortiguadores. Ya que contiene un fluido newtoniano de baja viscosidad (amortiguación blanda). Sin embargo, en el momento en el que aplicamos una fuerza magnética sobre el fluido, las partículas ferrosas se alinean y aumenta su viscosidad, con lo que pasa a comportarse de una forma pseudo plástica, no newtoniana (amortiguación dura). Por lo que las posibles aplicaciones de este tipo de fluidos son innumerables: amortiguación de vibraciones, protección antisísmica de estructuras, embrague, frenado, etc.
ELABORADO POR:
SOPHIA THORNE
CATHERINE CÁCERES

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. Es muy poca la información que los estudiantes tenemos sobre este tema que tiene mucha importancia por su aplicabilidad. En Internet se plantea como un tema específico y muy complejo para entenderlo de forma elemental confundiendo al estudiante.
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 y aplicaciones.
Con la presentación de este trabajo damos a conocer nuestra capacidad y habilidad para aplicar nuestros conocimientos de física . También desarrollamos nuestra destreza y creatividad, nuestra capacidad de investigación que nos permiten diseñar un buen proyecto. Nuestra 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 nuestros conocimientos sobre fluidos ya que en los libros de física fundamental se habla muy poco o nada de este tema.
MARCO teórico
Los fluidos no-newtonianos son aquellas sustancias que desafían las leyes de Newton y los principios de nuestra lógica más elemental. En sus trabajos, Isaac Newton estableció la existencia de una relación lineal entre el esfuerzo aplicado sobre un fluido y la respuesta de éste. Sin embargo, años después, los científicos descubrieron con sorpresa que determinado tipo de sustancias se comportaban fuera de toda lógica newtoniana. Este extraño comportamiento tiene una explicación relativamente sencilla: un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, de ahí su sorpresiva respuesta ante los estímulos del exterior.

VISCOSIDAD:
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesión moleculares. Todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.
La viscosidad solo se manifiesta en líquidos en movimiento, se ha definido la viscosidad como la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad dinámica. existe otra denominada viscosidad cinemática, y se representa por \nu . Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido.
El fluido puede tener tales características de densidad debido a que carece de líquido, o sea fluidez por falta de agua, y su falta de densidad no permite que cambie de forma.
hipótesis:
MATERIALES
Y
MÉTODO
MATERIALES:
1. Maicena o harina fina de maíz
2. Agua
3. Colorante ( si se desea)
4. Recipiente de vidrio preferiblemente
5. Manos humanas
METODO:
-Colocar una cierta cantidad de maicena en el recipiente
-Le colocamos una pequeña cantidad de agua
-Y si desean le colocamos unas gotitas de colorante
a nuestro fluido
-Revolvemos todo hasta que la suspensión se acerque a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido se notarán.
-Al presionar rápidamente la masa podemos observar que los dedos no se hunden, en cambio rebotan
-Y cuando ponemos los dedos suavemente los dedos sobre la masa, podremos observar que se hunden
-Por último tenemos listo nuestro proyecto
RESULTADOS
Al realizar el experimento de mezclar maicena con una pequeña cantidad de agua se comprueban los fluidos no newtonianos, ya al agregar más agua al compuesto se nota que la mezcla se adelgaza y rompe su superficie más fácilmente, lo que comprueba la parte de la hipótesis planteada anteriormente, pero al sustituir maicena por polvo de otro material no se obtiene el mismo resultado ni con poca agua, lo que nos dice que la maicena juega un papel muy importante.
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