Ley de Newton de La Viscosidad

LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD Un fluido se diferencia de un sólido por su comportamiento cuando este se somete a un esf

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LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD Un fluido se diferencia de un sólido por su comportamiento cuando este se somete a un esfuerzo (fuerza por unidad de área) o fuerza aplicada. Un sólido elástico se deforma en una magnitud proporcional similar al esfuerzo aplicado. Sin embargo, cuando un fluido se somete a un esfuerzo aplicado similar continúa deformándose, esto es, cuando fluye a una velocidad que aumenta con el esfuerzo creciente, el fluido exhibe resistencia a este esfuerzo. La viscosidad es la propiedad de un fluido que da lugar a fuerzas que se oponen al movimiento relativo de capas adyacentes en el fluido y también es el rozamiento que poseen los líquidos. Cuando se piensa en un líquido con viscosidad nos tenemos que imaginar que hablamos de miel, de glicerina, de caramelo derretido o similares. Un ejemplo muy claro se observa al momento de virar un frasco que contiene miel y al mismo tiempo, un frasco que contiene agua, a la miel le cuesta trabajo y tiempo al tratar de llegar al filo, esta se pega en las paredes y baja muy lentamente de modo contrario a lo que pasa con el agua ya que ésta va a fluir rápidamente por el vaso y en pocos segundos alcanzará su borde. Una forma de expresar la viscosidad es con la denominada Ley de Newton, que se muestra a continuación:

Donde μ es la viscosidad. El signo menos de la ecuación se debe a que el gradiente de velocidad es siempre negativo si la direción de F, y por tanto de τ se considera positivo. El término (-dv/dy) se denomina velocidad de cizalla o de cizallamiento y se expresa generalmente con el símbolo γ. Los fluidos que obedecen a la ecuación con μ constante se denominan fluidos newtonianos. La viscosidad de los fluidos newtonianos permanece constante a pesar de los cambios en el esfuerzo cortante (fuerza aplicada) o en la velocidad de cizalla (gradiente de velocidad). Esto no implica que la viscosidad no varíe, sino que la viscosidad depende de otros parámetros como la temperatura, la presión y la composición del fluido, pero no del esfuerzo cortante y la velocidad de cizalla. Para los fluidos no newtonianos, la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de cizalla no es constante ya que depende de la fuerza de cizalla ejercida sobre el fluido. Por lo tanto, μ no es constante en la ecuación. Se considera un fluido en reposo, que se encuentra entre dos láminas paralelas, de área A, que están separadas por una distancia y. Si en un instante determinado (t=0) la placa inferior se pone en movimiento a una velocidad v, llega un momento en que el perfil de velocidades se estabiliza, tal como se muestra en la siguiente figura:

Una vez alcanzado este régimen estacionario, debe seguir aplicándose una fuerza F para mantener el movimiento de la capa inferior. Suponiendo que el régimen de circulación es laminar, la fuerza por unidad de área que debe aplicarse es proporcional a la razón velocidad/distancia.

LUBRICANTES. Un lubricante es una sustancia que colocada entre dos piezas móviles no se degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones. En el caso de lubricantes gaseosos se puede considerar una corriente de aire a presión que separe dos piezas en movimiento. En el caso de los líquidos, los más conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por ejemplo, en los motores. Los lubricantes sólidos son, por ejemplo, el disulfuro de molibdeno (MoS2), la mica y el grafito. TIPOS DE LIBRICACIÓN. Lubricación perfecta: λ>3.5. Las dos superficies se separan por la interposición de lubricante de forma que no se toquen los dos cuerpos con movimiento relativo en ningún punto. Lubricación Mixta: 1