FLUIDOS NO-NEWTONIANOS

Page  2 Introducción  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 fluido no newtoniano  El conocimiento de los fluidos no newtonianos permitirá demostrar el comportamiento de estos fluidos a través del experimento de maicena con agua, conociendo sus propiedades y sus diferentes fenómenos.

MARCO TEÓRICO

Page  4  En 1687, Sir Isaac Newton escribió su famoso Philosophiae Naturalis Principia Mathematica en la que expresó su idea de un fluido ideal:  "La resistencia que surge de la falta de deslizamiento originarios de un fluido, en igualdad de condiciones, es proporcional a la velocidad de que las partes del fluido están siendo separados entre si.” Ley de La viscosidad

Page  5 Viscosidad  Es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad. En la animación el fluido de la izquierda es más viscoso que el de la derecha.

Page  6 Fluido Newtoniano  Primeramente un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independiente de la magnitud de ésta. En otras palabras, es una sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene.  Los fluidos más comunes tales como el agua, el aire y la gasolina son newtonianos en condiciones normales

Page  7 Fluido No-Newtoniano  es aquél 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.  Este tipo de fluidos se comportan como fluidos newtonianos cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud.  En el mundo real existen una amplia variedad de fluidos tan comunes como los newtonianos que no siguen la simple 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. .

Page  8 Ejemplos  Un ejemplo familiar de un fluido con el comportamiento contrario es la pintura. Se desea que fluya fácilmente cuando se aplica con el pincel y se le aplica una presión, pero una vez depositada sobre el lienzo se desea que no gotee.  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.

Page  9 Ejemplos  Otro tipo de fluidos no newtonianos son: algunos tipos de barros como los de arcilla, algunas variedades de mieles, algunos metales (en su estado fundido), algunos plásticos como la plastilina, el cemento o yeso con agua, entre otras.

Page  10 Aplicación  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.  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 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 pseudoplástica, 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…

CONCLUSIONES

Page  12 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 abrupta.