Hidrodinamica

DESARROLLO DE CUESTIONARIO – FÍSICA III


HIDRODINÁMICA


1. EXPLICAR LA TENSIÓN SUPERFICIAL COMO FUERZA


La tensión superficial nos quiere decir que siempre entre un líquido y otra sustancia va existir una superficie límite. Pero teniendo en cuenta que sustancia debe tener la menor superficie posible, pero por el contrario se es el líquido el que debe tener una menossuperficie posible entonces debe existir una fuerza menor que dificulten el aumento de la superficie de líquido. A estas fuerzas se les conoce como Fuerza de Tensión Superficial.


La tensión superficial como fuerza se puede demostrar en un claro ejemplo:


Si introducimos un marco de alambre con
un extremo deslizante, en una disolución
de jabón, al sacarlo, la película que seencuentra en este marco debido a la tensión
superficial ejerce una fuerza hacia adentro,
siempre y cuando la lámina permanezca a
una temperatura constante.




2. EXPLICAR LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO EN LA SUPERFICIE DE SEPARACIÓN LÍQUIDO – SÓLIDO – ANGULO DE CONTACTO. ASÍ MISMO ANALIZAR LAS OBSERVACIONES


Las condiciones de equilibrio nos da a entender que a través de lasuperficie de un líquido y siempre que este esté contenido en un depósito concurrirán tres medios, sólido, líquido y gas. Y de acuerdo a cómo tome la superficie libre de este líquido se determinarán por:


▪ Fuerza de Gravedad
▪ Fuerza de Cohesión
▪ Fuerza de Adhesión


En un claro ejemplo donde en una línea de contacto se encuentran los tres medios están aplicadas tres fuerza detensión superficial entonces cada una de estas fuerzas es tangente hacia el interior de la superficie de contacto.


En este ejemplo nos podemos dar cuenta muy claramente que la magnitud de estas fuerzas por unidad de longitud de la línea de contacto será proporcionales, entonces podemos concluir que entre la superficie del líquido y la pared se forma un ángulo al cual se le llama Ángulo deContacto que se identifica por θ.


Aplicamos las condiciones de equilibrio entre el líquido y la pared obtenemos:










Observaciones:




• Para definir un ángulo por la relación anterior debemos tener en cuenta que este depende siempre y solamente de la naturaleza de sus tensiones superficiales límites.


• También es independiente de la forma del recipiente quelo contiene y la aceleración de la gravedad.

• Debemos tener en cuenta que α2 > α1 ; entonces cosθ > 0 y θ < π/2, para concluir que el ángulo de contacto es agudo.




3. EXPLICAR LOS FENÓMENOS CAPILARES


Cuando un líquido está en contacto con un sólido ocurren fenómenos y esto es por el producto de la acción combinada de las fuerza de cohesión y adhesión; a estos fenómeno seles conoce como FENÓMENOS CAPILARES. En una vasija que contiene un líquido nos podemos dar cuenta que su superficie libre es plana y horizontal pero teniendo en cuenta y siempre depende de la naturaleza de la sustancia, y la curvatura que este adopte depende de las fuerzas de cohesión y adhesión.


Entre el líquido y la pared del sólido siempre van a estar presentes la fuerza de adhesión ysobre la superficie la gravedad es por eso que el resto es plano, cuando la vasija es muy estrecha, la influencia de las paredes se va a toda la superficie libre que por cierto esta no es muy grande, entonces esta resulta encorvada en toda la superficie ya sea cóncava o convexa.


4. ANALIZAR LA IMPORTANCIA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL Y DE LOS FENÓMENOS CAPILARES


La importancia de latensión superficial os ayuda a entender al explicarnos muchos de los fenómenos característicos del estado líquido. La tensión superficial nos demuestra por ejemplo que esta da lugar a que el líquido no pase a través de tejidos muy finos como es un paraguas.


Los fenómenos de capilaridad también tiene una grana importancia y se demuestra en la infiltración del agua en toda clase de material...