Como todo el movimiento, movimiento fluido obedece la conservación de la energía.

Capitulo 12

Como todo el movimiento, movimiento fluido obedece la conservación de la energía. En el caso de que ninguna energía se transforma en calor, la conservación de la energía es particularmente simple. Movimiento que no genera calor es movimiento sin vórtices; tal movimiento fluido se llama laminar. Si, además, la velocidad del líquido no depende de tiempo en todas las posiciones, se llama estacionario. Para el movimiento es laminar y estacionaria, la energía puede ser conservación donde h es la altura sobre la tierra. es se llama equation.* de Bernoulli en esta ecuación, el término pasado es sólo importante si el líquido se levanta contra el suelo. e primer término es la energía cinética (por volumen) del líquido, y los otros dos términos son energías potencial (por volumen). De hecho, el segundo término es la energía potencial (por volumen) resultante de la compresión del líquido. es es debido a una segunda manera de ne la presión:

la presión es la energía potencial por volumen.

Si la geometría de un sistema se mantiene fijo y se aumenta la velocidad de la uid, o se aumenta la velocidad relativa de un cuerpo en uid – a cierta velocidad se observa una transición: el líquido pierde su claridad, el flujo no es laminar y estacionario no más. Podemos observar la transición cada vez que abrimos un grifo de agua: a cierta velocidad, el flujo cambia de laminar a turbulento. En este punto, ecuación de Bernoulli no es válido más.

e Descripción de turbulencia podría ser el más difícil de todos los problemas en la física. Cuando el joven Werner Heisenberg fue pedido para continuar la investigación en turbulencia, se negó – justamente así, diciendo que era demasiado culto di; él dio vuelta algo más fácil y él descubrió y desarrolló la mecánica cuántica en su lugar. Turbulencia es un tema tan vasto, con muchos de sus conceptos todavía no resuelta, que a pesar del número y la importancia de sus aplicaciones, sólo ahora, al principio del vigésimo primer siglo, son sus secretos comienzan a ser extendidos..

Se piensa que las ecuaciones de movimiento que describen los fluidos, las ecuaciones de Navier-Stokes supuestas, están su ciente para comprender turbulence.* pero las matemáticas detrás de ellos son alucinante. incluso hay un premio de 1 millón de dólares o por el Clay Mathematics Institute para la terminación de ciertos pasos en el camino a la solución de las ecuaciones.

Sistemas importantes que demuestran flujo laminar, remolinos y turbulencias al mismo tiempo son las alas y las velas. Todos alas funcionan mejor en modo laminar. e esencia de un ala es que imparte aire una velocidad hacia abajo con como poca turbulencia como sea posible. (objetivo e para minimizar la turbulencia es la razón por la que las alas son curvas. Si el motor es muy potente, una en el ala en un ángulo también funciona. En contraste, turbulencia fuerte es de ventaja para aterrizar con seguridad.) velocidad hacia abajo e del aire al final conduce a una fuerza centrífuga que actúa sobre el aire que pasa sobre el ala. es conduce a una presión más baja y así a li. (Las alas así no dependen de la ecuación de Bernoulli, donde bajar la presión a lo largo de la caudal conduce a mayor velocidad del aire, como por desgracia, muchos libros, solía decir. Encima de un ala, está relacionada con la velocidad más alta para disminuir la presión en el flujo.)

e di diferentes velocidades el aire por encima y por debajo de la punta del ala a vórtices en el extremo de cada ala. vórtices de ese son especialmente importantes para la toma o de insectos, aves y aviones. Más detalles en las alas se discuten más adelante.

la atmósfera, un fino velo alrededor de nuestro planeta, nos mantiene vivos. ambiente e consta de 5 ⋅ 1018 kg de gas que rodea la tierra. densidad de e disminuye con la altura: 50% de la masa es inferior a 5.6 km de altura, 75% a menos de 11 km, 90% a menos de 16 km y 99.999 97% dentro de 100 km.

A nivel del mar, la densidad atmosférica es, en promedio, 1.29 kg/m3, aproximadamente 1/800 de agua – y la presión es de 101,3 kPa; ambos valores disminuyen con la altitud. composición e la atmósfera en el mar. También la composición varía con la altitud; Además, depende el tiempo y en el nivel de contaminación.

estructura de la atmósfera en e. la atmósfera deja de comportarse como un gas sobre el thermopause, entre 500 y 1000 km; por encima de esa altitud, no existen más colisiones atómicas. De hecho, podríamos argumentar que la atmósfera deja de comportarse como un gas todos los días por encima de 150 km, cuando ningún sonido audible se transmite, ni en 20 Hz, debido a la baja densidad atómica.

La física de la sangre y aliento

Movimiento fluido es de vital importancia. ere es al menos cuatro uid circulación sistemas de conversión del cuerpo humano. En primer lugar, la sangre uye a través del sistema de la sangre por el corazón. En segundo lugar, el aire se distribuye dentro de los pulmones por el diafragma y otros músculos del pecho. IRD, ows de linfa a través de los vasos linfáticos, movidos pasivamente por los músculos del cuerpo. En cuarto lugar, el líquido cefalorraquídeo circula alrededor del cerebro y la espina dorsal, que se movió por movimientos de la cabeza. Por esta razón, médicos como la simple declaración: cada enfermedad es, en definitiva, debido a la mala circulación.

¿Los seres vivos tienen sistemas de circulación? La circulación es necesaria porque la difusión es demasiado lenta. ¿Usted puede detallar el argumento? Ahora exploramos los dos sistemas principales de circulación en el cuerpo humano.

Sangre nos mantiene vivos: transporta productos químicos más necesarios para nuestro metabolismo a y desde las distintas partes de nuestro cuerpo. el flujo de sangre es casi siempre laminar; la turbulencia sólo existe en las venas cavas, cerca del corazón. e corazón bombea alrededor de 80 ml de sangre por latido del corazón, cerca de 5 l/min. En el resto, un latido del corazón consume aproximadamente 1.2 J. e el consumo es considerable, debido a la viscosidad dinámica de la sangre oscila entre 3,5 ⋅ 10−3 Pa s (3.5 veces más alto que el agua) y 10−2 Pa s, dependiendo del diámetro del vaso sanguíneo; es mayor en los capilares diminutos. e la velocidad de la sangre es más alta en la aorta, donde él ows con 0,5 m/s y menor en los capilares, donde es tan baja como 0,3 mm/seg. Como resultado, una sustancia que se inyecta en el brazo llega a los pies entre 20 y 60 s un er la inyección.

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