LEY DE STOKES, LEY DE POISEUILLE, PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Ley de Stokes
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción
experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso
en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1851 por
George Gabriel Stokes tras resolver un caso particular de las ecuaciones de
Navier-Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de
partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. La ley de Stokes
puede escribirse como:
F_r=6\pi R\eta v \,
Donde R es el radio de la esfera, v su velocidad y η
la viscosidad del fluido.
La condición de bajos números de Reynolds implica un
flujo laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la
esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la
resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de
rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a
partir de la capa límite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado
experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.
Fuente:
https://www.ecured.cu/Ley_de_Stokes
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/stokes/stokes.html
Ley de Poiseuille
En flujos laminares
que se desarrollan en tubos cilíndricos, se pueden deducir las relaciones entre
la intensidad del flujo, el gradiente de presión y la resistencia o fuerzas de
fricción que actúan sobre las capas de envoltura. La Ley de Poiseuille
(o de Hagen-Poiseuille) es una ecuación hemodinámica fundamental en la que se
establece:
La ecuación de Poiseuille está formulada
para flujos laminares de fluidos homogéneos con viscosidad constante, sin
embargo, en los vasos sanguíneos estas condiciones no siempre se cumplen; si la
velocidad del flujo es alta o si el gradiente de presión es elevado, se pueden
generar remolinos o turbulencias que modifican el patrón del flujo. Al
producirse turbulencias se necesitarán gradientes de presión mayores para
mantener el mismo flujo.
Fuente:
https://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/ley-de-poiseuille
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/ppois.html
Principio de Pascal
La presión ejercida
sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un
recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas
las direcciones y en todos los puntos del fluido.
El principio de Pascal puede comprobarse
utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un
émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el
émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma
velocidad y por lo tanto con la misma presión.
La prensa hidráulica es una máquina compleja
que permite amplificar las fuerzas y constituye el fundamento de elevadores,
prensas hidráulicas, frenos y muchos otros dispositivos hidráulicos.
Fuente:
https://hernanleon1002.wordpress.com/fisica-de-fluidos-y-termodinamica/primer-corte/marco-teorico/principio-de-pascal/
https://definicion.de/principio-de-pascal/
Principio de Arquímides
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo
sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al
peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de
dos partes como se indica en las figuras:
- El
estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el
resto del fluido.
- La
sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma
forma y dimensiones.
Fuente:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.html
https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa4/n3/m4.html
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