Según la figura 24, supongamos que el líquido se ha elevado por un tubo delgado de radio r, abierto en su parte superior, hasta una altura h. El líquido contenido en el tubo se encuentra sometido a la presión atmosférica por su parte superior que está abierta. La fuerza que mantiene al líquido en esa posición es la componente vertical de la tensión superficial:
La capilaridad es la responsable de la elevación del líquido que moja un papel secante, de la elevación del combustible en una mecha de una lámpara de aceite, de la de la retención de agua en el suelo dentro de pequeños huecos que existan entre las partículas del mismo (sino la superficie siempre estaría seca), de que la savia de las plantas asciendan por las raíces hasta las hojas y de que la humedad del suelo suba por las paredes de una casa si éstas no han sido bien impermeabilizadas.
5.4 Viscosidad.
El concepto de viscosidad está vinculado a la propiedad que poseen los fluidos de fluir con mayor o menor facilidad.
En general, podría decirse que el aumento de viscosidad de un fluido determina la menor rapidez con la que fluye, y viceversa.
La viscosidad de un fluido es una propiedad del mismo que se mide o gradúa por la velocidad de salida que tiene el fluido a través de un tubo capilar.
También podría definirse a la viscosidad como la resistencia que experimenta una capa de fluido al moverse sobre otra capa.
Esta resistencia se debe al efecto de las fuerzas de cohesión. También intervienen las fuerzas de adherencia cuando el fluido se desplaza por el interior de una tubería.
Cuando se considera que en el fluido no existen fuerzas de rozamiento interno, al fluido se lo denomina FLUIDO PERFECTO o IDEAL.
Aquellos en los cuales no se puede despreciar el fenómeno de rozamiento interno se denominan FLUIDOS VISCOSOS.
Debido a que en los gases las fuerzas de cohesión son pequeñas, los efectos de la tensión superficial y de la viscosidad pueden despreciarse.
Imaginemos dos láminas muy delgadas en el interior de un fluido (figura 25), cuyas superficies llamaremos S, separadas por una distancia l (por una capa de fluido).
Supongamos que la lámina superior se desliza paralelamente con una velocidad uniforme v respecto a la lámina inferior, que suponemos en reposo
.
Figura 25
La experiencia muestra que las velocidades de las láminas intermedias del fluido disminuyen uniformemente, de una lámina a otra, desde v hasta cero.
El flujo de este tipo se denomina LAMINAR porque las láminas o capas del fluido se deslizan unas sobre otras en forma suave y ordenada, así como lo hacen los naipes de un mazo colocados sobre una mesa cuando se aplica una fuerza horizontal sobre el que está ubicado más arriba.
Si el fluido considerado fuera ideal no haría falta aplicar ninguna fuerza para mantener el movimiento uniforme de las capas superiores respecto a la que se encuentra en reposo.
La experiencia muestra que si el fluido es real, resulta necesario aplicar a la lámina superior una fuerza tanto mayor cuanto mayor sea la velocidad v, cuanto mayor sea S que es la superficie de la lámina donde se aplica fuerza, y cuanto menor sea l, la distancia entre láminas.
Como la fuerza F tenderá también a arrastrar a la lámina inferior, para que ésta quede en reposo, será necesario aplicar sobre ella una fuerza igual a F y de sentido contrario.
La dependencia entre las magnitudes F, S y l, se expresan matemáticamente así:
Donde: ( es un coeficiente de proporcionalidad llamada COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DEL FLUIDO. El coeficiente de viscosidad es una medida de la resistencia interna que experimenta un fluido al poner en movimiento una capa donde ha sido aplicado un esfuerzo de corte o cizalladura.
Autor:
Pablo Turmero
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