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El texto argumentativo presenta un análisis del método de stokes, una importante contribución científica para determinar la viscosidad de un fluido. La relación entre la viscosidad y la fuerza de fricción, y cómo esta varía con la temperatura y el régimen de flujo. Además, se discute el proceso experimental para medir la viscosidad mediante el experimento de stokes.
Tipo: Resúmenes
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Texto Argumentativo “Metodo de Stokes” Fisica III Persentado por Jessica Yuliana Parra Marulanda Cód. 0120202056 Dorian Fredy Muñoz Cód. 0120202048 Jhon Paul Torres Charry Cód. 0120202070 Jonatan Alexander Feo Cód. 0120202020 Oscar Acevedo Cód. 0120202001 Docente Alexander Agudelo Cardenas Escuela de ingenieros militares Facultad de ingenieria civil Progarama de ingenieria civil Bogota D.C 2022
A través de los años los científicos han desarrollado diferentes teoremas para determinar la viscosidad de un fluido. Estos teoremas están representados por ecuaciones no lineales y ecuaciones de segundo orden en derivadas parciales, pero requieren de soluciones exactas. No obstante, una de las más reconocidas es el teorema de Stokes que se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos, sin embargo, la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. La viscosidad puede así ser entendida como un fenómeno de transporte, no obstante, en este trabajo enfocamos la atención sobre una relación entre magnitudes para determinar el coeficiente de viscosidad de un líquido ya que esta varia con la posición sobre el eje X, donde el momento lineal que se transfiere por unidad de tiempo es a través de un área unitaria perpendicular al eje X. por otro lado el eje Y pierde momento lineal. Con base en esto, se puede concluir que el fluido está sujeto a una fuerza paralela a la dirección del flujo y por otro lado está sujeto a una fuerza igual y contraria. En los líquidos la viscosidad disminuye cuando aumenta la temperatura, debido a que esta debilita el efecto de las fuerzas intermoleculares de cohesión y facilita el desplazamiento mutuo de las moléculas, caso contrario pasa con los gases la viscosidad aumenta con la temperatura y hay mayor movimiento molecular y más mezclas. Ahora bien, al hablar del teorema de Stokes, es importante resaltar que este establece la relación entre una integral de línea con una integral de superficie. Cuando hay fricción interna en el fluido aparece una transferencia de momento lineal, esto debido a que la viscosidad es un fenómeno irreversible y disipativo que tiende a igualar la velocidad en los distintos lugares. De acuerdo a lo anterior, para medir la viscosidad de un fluido, se debe tener en cuenta que entre mayor sea la densidad entre la partícula y el fluido, esta va a descender y ascender con mayor rapidez, reconociendo que, si el fluido es demasiado viscoso, (influye la temperatura al que la partícula este expuesta) o si la velocidad de ascenso y descenso disminuye considerablemente.
Se concluye que el teorema de Stokes ha jugado un papel crítico en la ciencia y un papel importante en el estudio de mecánica de fluidos, al momento de aplicarlo en la ingeniería civil ayuda a la determinación de granulometría que conforman los elementos del concreto y en la medida de viscosidad y velocidad de caída de objetos dentro de un medio líquido, aportando mejoras en las prácticas de estudio en la ingeniería.
