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• José Bañuelos

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Viscosidad de los fluidos

¿Qué es la viscosidad? La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a las deformaciones. La viscosidad se corresponde con el concepto informal de "espesor" Cuando deslizamos un sólido sobre otro, es preciso aplicar una fuerza igual en dirección y magnitud a la fuerza de rozamiento, pero de sentido opuesto:

, donde () es el coeficiente de rozamiento y ( ) es la fuerza normal, para que el sólido se mueva con velocidad constante ( ) en dirección, sentido y magnitud.

Existen tres tipos de viscosidad: Viscosidad dinámica Viscosidad cinemática

Viscosidad dinámica La viscosidad dinámica, también llamada viscosidad absoluta, es la resistencia interna entre las moléculas de un fluido en movimiento y determina las fuerzas que lo mueven y deforman. Isaac Newton (1643-1727) observa este comportamiento de los líquidos al situarlo entre dos placas paralelas. La placa base estática y la superior con un movimiento constante de un centímetro por segundo. De esta manera, llega a la Ley de Newton de la viscosidad representada en la siguiente fórmula:

Los líquidos se deslizan en capas o láminas, lo que significa que la velocidad del fluido es nula en la superficie de contacto y aumenta mientras se vuelve más distante creando una tangente que se denomina fuerza tangencial. Para el cálculo de la viscosidad dinámica se utiliza la unidad específica en el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS) Poise (P).

Viscosidad Cinemática La viscosidad cinemática relaciona la viscosidad dinámica con la densidad del líquido. Teniendo el valor de la viscosidad dinámica se puede calcular la viscosidad cinemática de un fluido con la siguiente fórmula:

En esta medida, la viscosidad es la resistencia de un fluido al deslizamiento, y la densidad es el peso específico (masa/volumen) dividido por la gravedad. Por ejemplo, un aceite de motor viscoso se desliza lentamente por un tubo, pero continuará siendo menos denso que el agua al flotar sobre ella. En este caso, el agua es menos viscosa, pero más densa que el aceite. Para el cálculo de la viscosidad cinemática se utiliza la unidad específica en el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS) Stoke (St). Es importante tener en cuenta que tanto la viscosidad dinámica como la cinemática dependen de la naturaleza del líquido y la temperatura, por ejemplo, mientras mayor es la temperatura de un líquido, menos viscoso es este, ya que la cohesión de las moléculas se vuelve más débil.

Para medir la viscosidad se emplea un aparato llamado viscosímetro

Es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad. En 1884 Jean Léonard Marie Poiseuille mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.