Viscosidad. Tensión superficial. Presión hidrostática

Viscosidad

Es la resistencia que los líquidos reales ofrecen a la deformación; es la propiedad de un fluido real, por virtud de la cual ofrece resistencia al corte.

Las unidades utilizadas para medir la viscosidad de un fluido son:

(Newton/m2)/m/s) ∙ m = Poiseuille

La unidad tradicionalmente utilizada era el Poise.  La equivalencia entre ambos sistemas de unidades es:

1 Poiseuille = 10 Poise

Viscosidad del agua a 20°C: 0,001 Poiseuille

Viscosidad del agua a 37°C: 0,0007 Poiseuille

La viscosidad de la sangre varía al variar, por ejemplo, la temperatura corporal, el hematocrito o el calibre del vaso sanguíneo.

En los vasos de diámetros menores a lmm la viscosidad electiva de la sangre es un 50% menor que en los vasos de mayor calibre.  Esto se debe a la tendencia de los glóbulos rojos de ubicarse en los vasos de pequeño calibre en la parte más rápida de la corriente axial.  Este fenómeno se conoce con el nombre de efecto Fahracus-Lindqvist o efecto Sigma.

Tensión superficial:

Es la fuerza ejercida en la superficie de los líquidos por unidad de longitud.

- Se entiende por Tensión superficial, a la condición existente en la superficie libre de un líquido, semejante a las propiedades de una membrana elástica bajo tensión.

- La tensión es el resultado de las fuerzas moleculares, que ejercen una atracción no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas individuales de la superficie; esto se refleja en la considerable curvatura en los bordes donde el líquido está en contacto con la pared del recipiente.  Concretamente, la tensión superficial es la fuerza por unidad de longitud de cualquier línea recta de la superficie líquida que las capas superficiales situadas en los lados opuestos de la línea ejercen una sobre otra, (ver Figura 3.2.)

- La tendencia de cualquier superficie líquida es hacerse lo más reducida posible como resultado de esta tensión, como ocurre con el mercurio, que forma una bola casi redonda cuando se deposita una cantidad pequeña sobre una superficie horizontal. La forma casi perfectamente esférica de una burbuja de jabón, que se debe a la distribución de la tensión sobre la delgada película de jabón, es otro ejemplo de esta fuerza. La tensión superficial es suficiente para sostener una aguja colocada horizontalmente sobre el agua.

-La tensión superficial es importante en condiciones de ingravidez; en los vuelos espaciales, los líquidos no pueden guardarse en recipientes abiertos porque ascienden por las paredes de los recipientes.

Física - Hidrostática, Tensión superficial en el mercurio

Figura 3.2: Tensión superficial en el mercurio

Como resultado de la tensión superficial, una cantidad pequeña de mercurio líquido adopta una forma casi esférica cuando se deposita sobre una superficie horizontal.

Presión hidrostática:

- Los líquidos ejercen fuerza sobre los objetos que se sumergen en ellos, ejercen fuerzas de dirección perpendicular a las superficies y módulo constante.

- La presión hidrostática está relacionada con el peso de un líquido.

- La ecuación de la presión hidrostática es:

Donde:

G: Peso específico del líquido

h: Profundidad a la que queremos medir la presión

d: Densidad del líquido

g: Gravedad

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- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

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