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5 interesantes conceptos de dinámica de fluidos explicados de forma brillante


La dinámica de fluidos está en todas partes a nuestro alrededor: agua que fluye a través del grifo, brisa de aire fresco de su aire acondicionado, flujo de sangre dentro de su cuerpo o incluso el humo que sale del escape de su automóvil. Estos fluidos juegan un papel importante en hacer posible la vida en nuestra Tierra. A lo largo de los años, los científicos e investigadores han contribuido en este campo de la ciencia para descubrir fenómenos y comportamientos interesantes de los fluidos en diversas condiciones. Sus esfuerzos nos han permitido comprender la naturaleza aún mejor.

[Fuente de imagen: Pixabay]

Si bien la mecánica de fluidos es una rama de la ciencia que se ocupa de la mecánica de los fluidos y las fuerzas que actúan sobre ellos, la dinámica de fluidos es su subdisciplina que describe esencialmente el flujo de fluidos o, más precisamente, el estudio de los fluidos en movimiento. Existen numerosas teorías desarrolladas por científicos en este campo que nos ayudan a comprender el comportamiento de los fluidos en movimiento. Algunas de las teorías, sin embargo, solo pueden entenderse a nivel microscópico. Pero, con el poder de Internet, es posible que los entusiastas de la dinámica de fluidos accedan fácilmente a información interesante y comprendan algunas de las teorías más importantes que rigen la ciencia de la dinámica de fluidos. Mire la siguiente lista de videos para saber más sobre la belleza de los fluidos.

1. Anillos de vórtice

Los anillos de vórtice en los fluidos son realmente espectaculares de ver. Ya sea agua que sale de la bañera o fumadores que la producen intencionalmente. No son más que una región de fluido que gira en un circuito cerrado alrededor de un eje imaginario. Este video de Lib Lab muestra cómo se forman estos anillos de vórtice y qué los hace durar tanto tiempo. ¡También puedes aprender a hacer tu propio generador de vórtices!

2. Inestabilidad de Kelvin Helmholtz

Nombrada en honor a Lord Kelvin y Hermann von Helmholtz, la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz ocurre entre dos capas de fluidos sometidas a cizallamiento. El resultado parece una serie de olas oceánicas volcadas. El video de Sixty Symbols explica este interesante concepto usando la configuración del laboratorio. El experimento usa dos fluidos. El rosado es agua dulce y el azul es agua salada ligeramente más densa. Cuando el tanque que contiene estos fluidos se inclina ligeramente, el fluido más ligero fluye hacia arriba y el fluido más denso fluye hacia abajo. Esto crea un gradiente de velocidad y corte en la interfaz entre los dos fluidos que conduce a la inestabilidad K-H.

3. Inestabilidad de Rayleigh Taylor

La inestabilidad de Rayleigh-Taylor es una observación bastante común en la dinámica de fluidos. Este fenómeno ocurre cuando un fluido con mayor densidad se asienta sobre un fluido con menor densidad. En este video, se explica experimentalmente una ocurrencia clásica de inestabilidad de Rayleigh-Taylor. El fluido verde con menor densidad se mezcla con fluido transparente y de alta densidad cuando se quita la barrera. La interfaz entre los dos fluidos es inestable y resulta en protuberancias en forma de hongo del fluido más ligero en el más pesado.

4. Inestabilidad de Plateau Rayleigh

La inestabilidad de Plateau-Rayleigh es un fenómeno a través del cual una columna de líquido que cae finalmente se romperá en una serie de gotitas. Esta inestabilidad es impulsada por la tensión superficial que hace que el radio de la columna se contraiga y eventualmente se rompa en gotitas. El video demuestra la inestabilidad Plateau-Rayleigh capturada a 2000 fps. Lo que es aún más interesante es que el tamaño de las gotas se puede predecir si se conocen el radio inicial de la columna de fluido y la longitud de onda de sus perturbaciones.

5. Efecto Leidenfrost

El efecto Leidenfrost se puede observar cuando se coloca una gota de líquido sobre otra superficie de líquido que está más caliente que su punto de ebullición. La gota flotará y flotará sobre la superficie en una fina capa de vapor propia. El video muestra claramente el nitrógeno líquido experimentando el efecto Leidenfrost cuando se coloca en diferentes fluidos.

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