martes, 9 de noviembre de 2010

Superficies Curvas



La primera foto nos muestra una copa de vino. La segunda foto es de la misma copa con el mismo vino pero la superficie del vino se ha curvado. ¿Qué piensas que ha hecho eso?







Una botella de plástico está pendiente de una cuerda sujeta en el centro de la tapa. La botella tiene agua. La cuerda es torcida varias vueltas y cuando es soltada gira cada vez más rápidamente. La superficie del agua se curva cada vez más.
Ahora sabemos que la copa estaba girando rápidamente, estaba pegada en el centro de una mesa giratoria.


El aceite es menos denso que el agua y no se mezcla con ella, eso lo mantiene siempre por encima de ella, ya sea en reposo o girando.






Al girar, la fuerza centrífuga hace que la superficie aceite-aire se curve como lo hacía la de agua-aire en la botella que no tiene aceite. Esperaríamos que la superficie agua-aceite se curve de la misma manera pues tanto el aceite como el agua giran con la botella. Sin embargo esto sólo sucede después de un rato de iniciado el movimiento.




¿Qué pone en movimiento a los líquidos?


Los líquidos están en contacto con la superficie interior de la botella. Cuando la botella inicia el movimiento, el líquido que está en contacto con ella se mueve también pero el líquido que está más adentro aún no se mueve, ese iniciará su movimiento por acción del líquido que ya se mueve.
Qué tan rápidamente sea  puesto todo el líquido en movimiento depende de una propiedad llamada viscosidad. Un líquido muy viscoso alcanza la velocidad de rotación de la botella más rápidamente que uno menos viscoso. El aceite es más viscoso que el agua, estará girando antes que el agua. Hay una velocidad relativa entre aceite y agua.
Pero en la botella que no tiene el fondo plano, el agua es empujada por la superficie irregular del fondo y es puesta en movimiento casi al parejo del aceite . Las velocidades del agua y del aceite son prácticamente iguales desde el inicio, no hay velocidad relativa entre las sustancias.





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