Fluido no newtoniano para niños
Un fluido no newtoniano es un tipo de líquido cuya viscosidad (lo "espeso" o "fluido" que es) cambia. Esta viscosidad no es constante, sino que varía según la temperatura o la fuerza que se le aplique. Esto lo hace diferente de los líquidos comunes, como el agua, que tienen una viscosidad fija.
Contenido
¿Qué es un Fluido no Newtoniano?
Aunque la palabra "viscosidad" se usa para describir muchos líquidos, no siempre es suficiente para entender cómo se comportan los fluidos no newtonianos. Para describirlos mejor, se usan otras propiedades que estudian cómo reaccionan los materiales a diferentes fuerzas, especialmente cuando se les aplica una fuerza de "corte" (como al frotar o golpear).
¿Cómo se comportan?
La característica principal de estos fluidos es que, cuando están en reposo, se ven y actúan como un líquido normal. Pero si les aplicas una fuerza, como un golpe o una presión rápida, su viscosidad aumenta mucho. Esto significa que se vuelven más espesos y pueden comportarse, por un momento, como un material sólido.
Imagina que intentas meter un objeto lentamente en uno de estos fluidos: lo atravesarías sin problema. Pero si intentas meterlo o sacarlo muy rápido, el fluido se resistirá y se sentirá como algo duro. Cuanto más fuerte sea la fuerza que apliques, más espeso se volverá. Este efecto suele durar solo mientras se aplica la fuerza.
¿Cómo hacer uno en casa?
Puedes hacer un fluido no newtoniano de forma sencilla y segura en casa. Solo necesitas maicena y agua.
Para prepararlo:
- Añade maicena poco a poco en una taza con agua.
- Revuelve lentamente.
- Cuando la mezcla se acerque a la cantidad correcta (aproximadamente 1.5 a 2 partes de maicena por 1 de agua), notarás sus propiedades especiales.
Si golpeas la mezcla con una cuchara, se sentirá dura, casi como un sólido. Pero si la dejas en reposo, volverá a comportarse como un líquido.
Oobleck: El "Barro Mágico"
La mezcla de maicena y agua se conoce a menudo como "oobleck", "ooze" o "barro mágico". El nombre "oobleck" viene de un libro llamado Bartholomew and the Oobleck del autor Dr. Seuss.
El oobleck es muy popular para demostrar cómo funcionan estos fluidos. Por ejemplo, una persona puede caminar sobre una gran cantidad de oobleck sin hundirse, siempre y cuando lo haga rápido y aplicando fuerza. Si se detiene o camina despacio, se hundirá.
Otros ejemplos interesantes
Muchos materiales que usamos a diario son fluidos no newtonianos:
- Algunas disoluciones de jabón y la pasta de dientes.
- Alimentos como la mantequilla, el queso, la mermelada, el ketchup, la mayonesa, algunas sopas, el caramelo masticable y el yogur.
- Sustancias naturales como el magma (roca fundida bajo la tierra) y la lava (roca fundida que sale de los volcanes).
- Fluidos de nuestro cuerpo como la sangre, la saliva y la mucosa.
- El lodo y el cemento.
- El flubber, una sustancia pegajosa y elástica que se puede hacer fácilmente.
- Algunos helados, especialmente si contienen ciertos ingredientes. Si metes el dedo rápidamente en un helado así, se sentirá duro. Pero si metes la cuchara lentamente, se comportará como un líquido. Al remover la cuchara, se endurecerá de nuevo.
- El Silly Putty, un juguete elástico que puede fluir lentamente o romperse si lo estiras rápido.
- La brea o resina de planta, que parece un sólido pero fluye muy lentamente con el tiempo. Si la golpeas, se rompe como un sólido.
- El kétchup es un ejemplo de fluido que se vuelve menos espeso cuando lo agitas o lo aprietas. Por eso es difícil que salga de la botella al principio, pero una vez que lo mueves, fluye más fácilmente.
¿Para qué se usan?
Los científicos están investigando los fluidos no newtonianos para crear cosas nuevas. Por ejemplo, se estudian para fabricar chalecos de protección. Estos chalecos podrían ser flexibles y cómodos normalmente, pero se endurecerían al instante para absorber la energía de un impacto fuerte, como el de una bala.
Otro ejemplo de un fluido con un comportamiento opuesto es la pintura. Queremos que la pintura fluya fácilmente cuando la aplicamos con un pincel, pero una vez que está en la pared o el lienzo, no queremos que gotee.
Tipos de Fluidos no Newtonianos
Existen diferentes formas en que los fluidos no newtonianos pueden cambiar su viscosidad:
- Plásticos: Se comportan como sólidos hasta que se les aplica una fuerza mínima, y luego fluyen.
- Seudoplásticos: Su viscosidad disminuye cuando se les aplica más fuerza. Por ejemplo, la leche o la sangre.
- Dilatantes: Su viscosidad aumenta cuando se les aplica más fuerza. El oobleck (maicena y agua) es un ejemplo.
- Viscoelásticos: Muestran propiedades tanto de líquidos como de sólidos, como la plastilina.
- Reopécticos: Su viscosidad aumenta cuanto más tiempo se les aplica una fuerza.
- Tixotrópicos: Su viscosidad disminuye cuanto más tiempo se les aplica una fuerza. Algunas mieles o pinturas antigoteo son así.
Galería de imágenes
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Demostración de propiedades de fluidos no newtonianos en el museo Universum en la Ciudad de México
Véase también
En inglés: Non-Newtonian fluid Facts for Kids
