Fluido No Newtoniano

Fluido No Newtoniano

Objetivos

Objetivo general

Comprender  la definición de fluido no newtoniano de una forma experimental y sencilla, y explicar a través de prácticas demostrativas el comportamiento y las características de los fluidos no newtonianos.

Objetivos específicos

• Investigar de forma teórica el comportamiento y características de los fluidos no newtonianos.
• Diferenciar el comportamiento entre los fluidos newtonianos y no newtonianos , sus características y aplicaciones.

Definición

Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosidad varia con  el gradiente de tensión que se aplica, es decir, se deforma en dirección de la fuerza aplicada.

Es una sustancia que exhibe propiedades tanto de un sólido como de un líquido. Los fluidos no newtonianos se comportan como un sólido al ejercer una fuerte presión sobre ellos, ya que sus moléculas se unen al ocurrir esto. Lo contrario ocurre con los fluidos newtonianos, cuyas moléculas se dispersan al ejercer presión.

¿Qué es el líquido no newtoniano?[pic 1]

Un fluido no newtoniano es un fluido cuya viscosidad es variable en función de la tensión o fuerza aplicada. El ejemplo cotidiano más común de un líquido no newtoniano es el almidón de maíz disuelto en agua. El comportamiento de los fluidos newtonianos como el agua se puede describir exclusivamente por la temperatura y la presión. Sin embargo, el comportamiento físico del fluido no newtoniano depende de las fuerzas que actúan sobre él de segundo a segundo.

Si usted perfora un cubo lleno de fluido no newtoniano como la maicena, el estrés introducido por la fuerza entrante hace que los átomos en el líquido se reorganicen de manera que se comporten como un sólido. Su mano no pasará. Si usted empuja su mano en el líquido lentamente, sin embargo, penetrará con éxito. Si usted saca su mano abruptamente, se comportará de nuevo como un sólido y usted puede tirar literalmente un cubo del líquido fuera de su envase de esta manera. Los fluidos no newtonianos nos ayudan a entender la gran variedad de fluidos que existen en el mundo físico.

Fluidos newtonianos

Características

• Viscosidad constante en el tiempo
• La curva que muestra la relación entre el esfuerzo y la velocidad de deformación es lineal.

Ejemplos

• Agua, aire, gasolina

Fluidos no newtonianos

• Viscosidad varía en relación a la presión que ejercemos sobre él
• El esfuerzo no es directamente proporcional a la deformación

Ejemplos

• Kétchup
• Pinturas y barnices
• Soluciones de polímeros
• Mermeladas y jaleas
• Dulce de leche y la miel
• Salsas y melazas
• Soluciones de agua con arcilla y carbón
• La sangre humana

Aplicaciones

• Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexible si el impacto se produce a baja velocidad.
• Se utilizan en la fabricación para protecciones en deportes extremos como el skateboarding y el snowbording.
• Un claro ejemplo de la aplicación de esta propiedad es en los amortiguadores. Ya que contienen un fluido newtoniano de baja viscosidad (amortiguación blanda). Sin embargo, en el momento en que aplicamos una fuerza magnética sobre el fluido , las partículas ferrosas se alinean y aumentan su viscosidad , con la 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.

Fundamento teórico

Los Fluidos Newtonianos son evidentes en la vida cotidiana y son parte de la normalidad ya que su viscosidad es constante y no genera tanta curiosidad como los fluidos no newtonianos. Entre estos fluidos están el agua, la gasolina, y el vino. Estos fluidos mantienen su viscosidad durante el tiempo sin importar su entorno, sin embargo el único cambio en su viscosidad, se obtiene al agregar calor a la sustancia; así disminuyéndola.
La viscosidad de un fluido no newtoniano no es constante y este efecto es preferible cuando se trata de pintura, que requiere una alta viscosidad al ser tratada pero poca al ser aplicada para evitar gotas. Además de ser una curiosidad, los fluidos no newtonianos son muy prácticos. Poseen la capacidad de absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad, y son perfectamente flexibles y cómodos de usar el resto del tiempo. El efecto también se evidencia en las arenas movedizas, entre más fuerza se aplica para salir, menos se puede lograr. Durante el proyecto se evidencio que el almidón de maíz mezclado con el agua fue de un color casi transparente al principio y totalmente líquido. Después de varios minutos la mezcla se convirtió en una sustancia. 

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