Fluido para niños
Un fluido es un tipo de material que puede cambiar de forma fácilmente. A diferencia de los objetos sólidos, que mantienen su forma, los fluidos no tienen una forma fija y se adaptan al recipiente que los contiene. Piensa en el agua o el aire: si los pones en un vaso, toman la forma del vaso.
Los fluidos están formados por partículas (como moléculas) que no están fuertemente unidas entre sí. Esto les permite moverse y deslizarse unas sobre otras. Los líquidos y los gases son ejemplos de fluidos. Los líquidos, como el agua, mantienen su volumen, pero toman la forma del recipiente. Los gases, como el aire, no tienen ni forma ni volumen propios, y se expanden para llenar todo el espacio disponible.
Contenido
¿Qué características tienen los fluidos?
Los fluidos tienen varias propiedades especiales que los hacen únicos:
Movimiento libre de las partículas
Las partículas de un fluido pueden moverse mucho más libremente que las de un sólido. En un sólido, las partículas vibran en un lugar fijo, pero en un fluido, pueden desplazarse por todo el material. Esto significa que los fluidos pueden deformarse sin que aparezcan fuerzas que intenten devolverlos a su forma original.
Compresibilidad
La compresibilidad se refiere a la capacidad de un material para reducir su volumen cuando se le aplica presión. Todos los fluidos son compresibles hasta cierto punto. Sin embargo, los gases son muy fáciles de comprimir (puedes apretar mucho aire en un globo), mientras que los líquidos son muy difíciles de comprimir (es casi imposible reducir el volumen del agua).
Viscosidad
La viscosidad es una medida de la "resistencia" de un fluido a fluir. Piensa en la miel y el agua. La miel es mucho más viscosa que el agua, por eso fluye más lentamente. Los fluidos con alta viscosidad son más "espesos" o "pegajosos", mientras que los de baja viscosidad son más "líquidos".
Gran distancia entre moléculas
En los fluidos, especialmente en los gases, las moléculas están más separadas entre sí que en los sólidos. Esta mayor distancia permite que las moléculas se muevan con facilidad y que el fluido pueda comprimirse más fácilmente.
Sin memoria de forma
Los fluidos no tienen una forma definida. Siempre toman la forma del recipiente que los contiene. Esto es diferente de un sólido, que tiene su propia forma y no cambia a menos que se le aplique una fuerza muy grande. Para saber el volumen o la densidad de un fluido, necesitamos ponerlo en un recipiente.
¿Cómo se estudian los fluidos?
La ciencia que estudia cómo se mueven los fluidos y cómo interactúan con lo que los rodea se llama Mecánica de fluidos. Es una rama de la física que nos ayuda a entender desde cómo vuela un avión hasta cómo fluye el agua por una tubería.
Propiedades importantes de los fluidos
Los fluidos tienen muchas propiedades que nos ayudan a entender su comportamiento. Algunas de las más importantes son:
Propiedades básicas
Estas propiedades describen el estado general de un fluido:
- Presión: La fuerza que un fluido ejerce sobre una superficie.
- Densidad: La cantidad de masa que hay en un volumen determinado de fluido (cuánto "pesa" por su tamaño).
- Temperatura: Qué tan caliente o frío está el fluido.
- Viscosidad: Ya la mencionamos, es la resistencia a fluir.
Propiedades especiales
Estas propiedades describen comportamientos específicos de los fluidos:
- Conductividad térmica: Qué tan bien un fluido puede conducir el calor.
- Tensión superficial: La fuerza que hace que la superficie de un líquido se comporte como una "piel" elástica. Por ejemplo, permite que algunos insectos caminen sobre el agua.
- Capilaridad: La capacidad de un líquido para subir o bajar por un tubo muy estrecho (como el agua que sube por una planta).
¿Cómo se clasifican los fluidos?
Los fluidos se pueden clasificar de varias maneras, según sus características:
Según su comportamiento al fluir
- Fluidos newtonianos: Son los fluidos más comunes, como el agua o el aire. Su viscosidad no cambia, sin importar qué tan rápido los muevas.
- Fluidos no newtonianos: Son fluidos más especiales, como la salsa de tomate o la maicena mezclada con agua. Su viscosidad puede cambiar dependiendo de la fuerza que se les aplique. Por ejemplo, la maicena con agua se vuelve dura si la golpeas, pero es líquida si la mueves lentamente.
- Fluidos perfectos o superfluidos: Son fluidos muy especiales que no tienen ninguna viscosidad, lo que significa que fluyen sin ninguna resistencia. Esto solo ocurre en condiciones muy extremas, como a temperaturas extremadamente bajas.
Según su estado físico
- Líquido: Tiene un volumen definido, pero toma la forma del recipiente.
- Gas: No tiene volumen ni forma definida, y se expande para llenar todo el espacio.
- Vapor: Es un gas que se encuentra cerca de su punto de condensación (cuando se convierte en líquido).
- Plasma: Es un estado de la materia donde los átomos están tan calientes que sus electrones se separan. Se puede comportar como un fluido y se encuentra en lugares como el Sol o los rayos.
Galería de imágenes
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Flujo alrededor de un objeto con perfil aerodinámico visualizado con burbujas de aire, fotografiado en el Museo de Ciencia y Tecnología de Shanghái.
Véase también
En inglés: Fluid Facts for Kids
