Quería comentarles que a partir de hoy cambiamos de aula en forma permanente para las clases prácticas de los jueves. Las mismas tendrán lugar en el Aula 2.
Monthly Archives: agosto 2012
Vórtice de Rankine como modelo de vórtice de vaciado: paper experimental
Para complementar el ejercicio adicional que les propuse en el post anterior, les paso un artículo aparecido en el American Journal of Physics en 2007 en el cual se estudió experimentalmente el flujo generado por un agitador magnético en un contenedor cilíndrico.
Su lectura resulta interesante (sobre todo si pensaron el problema adicional que les propuse) dado que los autores comparan sus resultados experimentales con el modelo de vórtice de Rankine que vimos en clase. En este punto de la materia les sugiero que si quieren leer el paper (recuerden que esto es optativo), sólo lo hagan hasta la sección V inclusive, pero no continúen la lectura más allá de esa sección. Para comprender las secciones posteriores es necesario que primero avancemos en los temas; podrán retomar la lectura una vez que hayamos visto los rudimentos de análisis dimensional.
El artículo podrán descargarlo haciendo click aquí.
Vórtice de Rankine como modelo de un vórtice de vaciado
En clase les mencioné que el vórtice de Rankine (que vemos como modelo de ciclón; Prob. 2, Guia 3) también resulta un buen modelo para un vórtice de vaciado simple.
En este post les propongo entonces considerar un inciso adicional a los propuestos por ese problema de la guia. La propuesta consiste en emplear el vórtice de Rankine para modelar un vórtice de vaciado, como aquel que se produce cuando vaciamos nuestra bañera. Concretamente, les propongo emplear los resultados obtenidos en clase hoy como punto de partida para derivar la forma de la superficie libre en torno al vórtice.
Dado que se trata de un problema optativo cuya resolución no veremos en clase, me parece oportuno dejarles aquí un pdf con el detalle, para aquellos que intenten resolverlo y quieran verificar sus resultados.
Un comentario sobre balance hidrostático
Les dejo aquí un pdf con un comentario breve acerca de la hidrostática relacionado con lo que vimos hoy en clase y sus consecuencias para la atmósfera terrestre (vinculado con el Problema 5 de la Guia 3). Para ilustrar el comentario, el pdf tiene embebido un video en el que podrán observar la convección térmica generada por el cuerpo humano en el aire a temperatura ambiente, medida por medio de una técnica experimental denominada “schlieren”.
Para poder visualizarlo les recomiendo utilizar Adobe Acrobat Reader. Si no disponen de él, podrán ver el video siguiendo este link.
Acerca de la vorticidad
Les dejo en este post -anticipando la clase de mañana- un video acerca de la vorticidad, que espero les ayude a comprender qué es lo que la vorticidad mide. En el video podrán ver, luego de una breve introducción, el funcionamiento de un medidor de vorticidad ‘ideal’ (como el discutido en clase) pero llevado a la práctica con el mayor escrúpulo. Les recomiendo que vean únicamente los primeros 3’50, el resto del video es interesante también pero evoca conceptos que todavía no hemos visitado.
Espero que les sirva!
Nota: este video, denominado ‘Vorticity’, forma parte de una serie mucho más vasta filmada en los años 60′ en el MIT. Concretamente, en 1961 Ascher Shapiro fundó un organismo que dió en llamarse Comité Nacional para Films en Mecánica de Fluidos (National Committee for Fluid Mechanics Films, o NCFMF), y publicó una serie de 39 videos didácticos (junto con sus respectivos textos explicativos) que revolucionaron para siempre la enseñanza de la dinámica de fluidos a nivel universitario. Recientemente, el programa iFluids del MIT ha puesto un gran número de estos films a disposición del público en su sitio web. Aquellos interesados, podrán encontrar el resto de los videos (y los textos asociados) directamente en la página del NCFMF.
Visualización de flujos
Algunos de ustedes me escribieron para pedirme que subiera al sitio de la materia la presentación que les mostré durante la última clase práctica para ilustrar las distintas formas de visualización de flujos que vemos en la materia: trayectorias, lineas de corriente y lineas de trazas.
En este link podrán ver nuevamente la presentación, que contiene varios ejemplos de la vida cotidiana y de laboratorio en donde este tipo de visualizaciones tiene lugar.
Más adelante en el curso veremos con mayor detalle qué información cuali- y cuantitativa es posible obtener a partir del análisis de este tipo de visualizaciones.
Cambio de aula para el próximo Jueves 30 de Agosto
Quería comunicarles que, para evitar el ruido ocasionado por los trabajos de reparación de la fachada que están teniendo lugar en el Pabellón 1, la próxima clase práctica de la materia (del jueves 30 de agosto) tendrá lugar en el Aula 2.
En principio será únicamente por esta clase, pero al mismo tiempo estoy gestionando que este cambio sea permanente. Les aviso de los avances la próxima clase.
El experimento de la gota de brea
Hoy les comenté acerca del número de Deborah (ver post relacionado), y les mencioné ejemplos de sistemas que, a pesar de comportarse como sólidos en nuestra experiencia cotidiana, admiten una descripción fluidodinámica cuando el tiempo de observación (o de experimentación) es lo suficientemente largo.
En este post les paso el link a la página oficial del experimento, donde podrán leer acerca de la experiencia y ver en vivo la (lentísima) evolución del sistema.
Les dejo una lista de los highlights:
- la experiencia comenzó en 1927
- el objetivo de la experiencia era mostrar que la brea puede modelarse como un sistema fluido para tiempos largos
- en 75 años, sólo 8 gotas cayeron
- la evolución es extremadamente lenta: la última gota cayó hace 12 años
- el custodio actual de la experiencia -el profesor John Mainstone de la Universidad de Queensland- la ha supervisado desde los años 60′ (pero se perdió las 5 gotas que cayeron en ese lapso!)
- la novena gota podría caer este año!
Link al sitio web: The pitch drop experiment.
Acerca del número de Deborah
Les dejo en este post el artículo de Markus Reiner en Physics Today acerca del número de Deborah. Como les comenté, el número de Deborah (Dh) es un número adimensional (el primero que vemos en la materia) usado en reología para caracterizar cuán “fluido” es un material.
Formalmente el número de Deborah se define como el cociente entre el tiempo de relajación, que caracteriza la fluidez intrínseca de un material, y la escala temporal característica de un experimento (o simulación computacional). Cuanto más pequeño sea el número de Deborah, más fluido es el material.
Los invito a leer el paper siguiendo este link: The Deborah Number, por M. Reiner.
