¿Qué es la viscosidad en física?

La viscosidad es una medida de cuán resistente es un fluido a los intentos de moverse a través de él. Se dice que un fluido con baja viscosidad es "delgado", mientras que un fluido de alta viscosidad se dice que es "espeso". Es más fácil moverse a través de un fluido de baja viscosidad (como el agua) que un fluido de alta viscosidad (como la miel).

Conclusiones clave: importancia de la viscosidad

• La viscosidad, el "espesor" del fluido, se refiere a cuán resistente es un fluido al movimiento a través de él..
• El agua tiene una viscosidad baja o "delgada", por ejemplo, mientras que la miel tiene una viscosidad "espesa" o alta.
• La ley de la viscosidad tiene usos importantes en áreas como la impresión por inyección de tinta, formulaciones e inyecciones de proteínas, e incluso la fabricación de alimentos y bebidas..

Definición de viscosidad

La viscosidad se refiere al grosor del fluido. La viscosidad resulta de la interacción, o fricción, entre las moléculas en un fluido. Similar a la fricción entre sólidos en movimiento, la viscosidad determinará la energía requerida para hacer que un fluido fluya.

En física, la viscosidad a menudo se expresa usando la ecuación de Isaac Newton para fluidos, que es similar a la segunda ley de movimiento de Newton. Esta ley establece que cuando una fuerza actúa sobre un objeto, hará que el objeto se acelere. Cuanto mayor sea la masa del objeto, mayor será la fuerza necesaria para acelerarlo.

Fórmula de viscosidad

La fórmula de viscosidad a menudo se expresa usando la ecuación de Newton para fluidos:

F / A = n (dv / dr)

dónde F representa la fuerza y UN representa el área Entonces, FA, o fuerza dividida por área, es otra forma de definir la viscosidad. Dv dividido Dr representa la "velocidad pura" o la velocidad a la que se mueve el líquido. los norte es una unidad constante igual a 0.00089 Pa s (Pascal-segundo), que es una unidad dinámica de medición de viscosidad. Esta ley tiene algunas aplicaciones prácticas importantes como la impresión por inyección de tinta, formulaciones / inyecciones de proteínas y fabricación de alimentos / bebidas..

Viscosidad de fluidos newtonianos y no newtonianos

Los fluidos más comunes, llamados fluidos newtonianos, tienen una viscosidad constante. Hay una mayor resistencia a medida que aumenta la fuerza, pero es un aumento proporcional constante. En resumen, un fluido newtoniano sigue actuando como un fluido, sin importar cuánta fuerza se le ponga.

Por el contrario, la viscosidad de los fluidos no newtonianos no es constante, sino que varía mucho según la fuerza aplicada. Un ejemplo clásico de un fluido no newtoniano es Oobleck (a veces llamado "limo", y a menudo hecho en las clases de ciencias de la escuela primaria), que exhibe un comportamiento sólido cuando se usa una gran cantidad de fuerza sobre él. Otro conjunto de fluidos no newtonianos se conoce como fluidos magnetorreológicos. Estos responden a los campos magnéticos volviéndose casi sólidos pero volviendo a su estado fluido cuando se eliminan del campo magnético.

Por qué la viscosidad es importante en la vida diaria

Si bien la viscosidad puede parecer de menor importancia en la vida diaria, en realidad puede ser muy importante en muchos campos diferentes. Por ejemplo:

• Lubricacion en vehiculos. Cuando coloca aceite en su automóvil o camión, debe tener en cuenta su viscosidad. Esto se debe a que la viscosidad afecta la fricción, y la fricción, a su vez, afecta el calor. Además, la viscosidad también afecta la tasa de consumo de aceite y la facilidad con la que su vehículo arrancará en condiciones de calor o frío. Algunos aceites tienen una viscosidad más estable, mientras que otros reaccionan al calor o al frío; Si el índice de viscosidad de su aceite es bajo, puede volverse más delgado a medida que se calienta, lo que puede causar problemas al operar su automóvil en un caluroso día de verano.
• Cocinando. La viscosidad juega un papel importante en la preparación y servicio de los alimentos. Los aceites de cocina pueden o no cambiar la viscosidad a medida que se calientan, mientras que muchos se vuelven mucho más viscosos a medida que se enfrían. Las grasas, que son moderadamente viscosas cuando se calientan, se vuelven sólidas cuando se enfrían. Las diferentes cocinas también dependen de la viscosidad de las salsas, sopas y guisos. Una sopa espesa de papa y puerro, por ejemplo, cuando es menos viscosa, se convierte en vichyssoise francés. Algunos fluidos viscosos agregan textura a los alimentos; la miel, por ejemplo, es bastante viscosa y puede cambiar la "sensación en la boca" de un plato.
• Fabricación. La fabricación de equipos requiere una lubricación adecuada para funcionar sin problemas. Los lubricantes que son demasiado viscosos pueden atascarse y obstruir las tuberías. Los lubricantes que son demasiado delgados proporcionan muy poca protección para las piezas móviles..
• Medicina. La viscosidad puede ser de importancia crítica en medicina ya que los fluidos se introducen en el cuerpo por vía intravenosa. La viscosidad de la sangre es un problema importante: la sangre que es demasiado viscosa puede formar coágulos internos peligrosos, mientras que la sangre que es demasiado delgada no coagulará; Esto puede conducir a la pérdida de sangre peligrosa e incluso la muerte.