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Fluidos newtonianos y no newtonianos, algo que se aprende con las manos

Lunes 20 de marzo de 2017, por

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En las fotografías podéis ver un interesante experimento que se ha realizado con alumnado de sexto curso de Primaria. A veces, mancharse un poco no está mal si vivenciamos aprendizajes.

Aprendimos en el colegio que la materia puede presentarse en tres estados distintos: sólido, líquido y gaseoso. Un mismo material puede adoptar más de uno de estos estados si cambiamos por ejemplo su temperatura: el agua se convierte en hielo si la enfriamos y en vapor si la calentamos. Por lo demás, estos tres estados son distintos y sus propiedades muy diferentes. Pero existen sustancias que mezclan las propiedades de distintos estados. ¿Es posible, por ejemplo, caminar sobre el agua como si fuese una superficie sólida? No, pero si la mezclamos con harina de maíz, o maicena, lo imposible se hace posible. La mezcla de agua con maicena da como resultado una sustancia conocida en inglés como oobleck a raíz de un famoso cuento infantil. En reposo es un líquido espeso y blanco, parecido a la pintura, pero si lo golpeamos con el puño se vuelve tan duro que podemos incluso hacernos un poco de daño en la mano. Si lo maleamos con las manos es una especie de bola viscosa, pero si simplemente lo sostenemos en la palma, gotea entre nuestros dedos como si fuese leche. Fluidos newtonianos y no newtonianos Estas peculiaridades provienen de la categoría del oobleck: es un fluido no newtoniano. Pero para entender qué significa esto, conviene empezar por explicar qué es un fluido newtoniano. Descubrió que muchos líquidos, como el agua, fluyen siempre de la misma forma, no importa la presión a la que se sometan El científico británico Isaac Newton fue un sabio multidisciplinar: estudió óptica, matemáticas, astronomía, gravedad y muchas otras áreas. Entre otras, investigó cómo fluyen los líquidos. Descubrió que muchos líquidos, como el agua, fluyen siempre de la misma forma, no importa la presión a la que se sometan. Si golpeas el agua o la haces girar con rapidez, la viscosidad del agua, es decir, lo ligera o pegajosa que sea su consistencia, no cambia. Agunos de los líquidos más comunes con los que interactuamos cada día, como el agua, la leche o el aceite se comportan de esta manera. Pero hay otros que no, y esos son los que conocemos como fluidos no newtonianos. Su particularidad es que su viscosidad varía dependiendo de la presión que se aplique sobre ellos, aunque puede cambiar de varias formas distintas, algo que se utiliza para clasificarlos. El kétchup, por citar otra sustancia cotidiana, es un fluido no newtoniano. Cuando está dentro de un bote y en reposo, es espeso, y cuesta que salga por la apertura, pero si se agita, su viscosidad disminuye, se hace más líquido. Lo mismo ocurre con un yogur, o con el suavizante para el pelo. Son líquidos de viscosidad muy alta, pero que solo necesitan un empujón: si se aplica sobre ellos la fuerza suficiente para contrarrestar la fricción interna que los mantiene en ese estado, su viscosidad disminuye. Más viscoso bajo presión No tiene mucho misterio: basta con mezclar aproximadamente dos partes de maicena por cada una de agua La mezcla de agua y maicena actúa justo al revés: cuando se le aplica presión se hace más viscoso, y no menos. En los lugares donde se ejerce fuerza, las partículas de la harina se compactan, atrapando moléculas de agua entre ellas, y la mezcla se convierte transitoriamente en un material semisólido. La fuerza puede ser cualquier cosa, desde las vibraciones de un altavoz, nuestras manos presionando o hasta el peso de una persona caminando sobre ella.

INTERESANTE.

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