Diferencia entre Principio de Pascal y Arquímedes, Flujo Laminar y Turbulento, Número de Reynolds y Capilares en el Cuerpo Humano

¿Cuál es la diferencia entre el principio de Pascal y el principio de Arquímedes?

R-. El principio de Pascal afirma que “Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas). Experimenta una fuerza vertical y hacia arriba – fuerza de empuje (E)- cuyo módulo es igual al peso del volumen de fluido que desaloja”.

El principio de Arquímedes dice 'todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido recibe de parte de éste un empuje vertical ascendente igual al peso del fluido desalojado'

La principal diferencia que existe entre el principio de Pascal y el principio de Arquímedes es que en el primero el estudio depende completamente de la presión y en el segundo el estudio depende completamente de la densidad del cuerpo.

¿Qué similitudes y diferencias encontramos entre un flujo laminar y un flujo turbulento?

R-. La diferencia entre estos dos regímenes se encuentra en el comportamiento de las partículas fluidas, que a su vez depende del balance entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas o de rozamiento.

Y una similitud sería que de ambas formas el fluido puede “fluir”.

Flujo Laminar o aerodinámico: cada partícula del fluido sigue una trayectoria suave, llamada línea de corriente, y dichas trayectorias no se cruzan entre sí.

(las partículas del líquido se mueven siempre a lo largo de trayectorias uniformes, en capas o láminas, con el mismo sentido, dirección y magnitud.)

Corresponde el régimen laminar a bajos valores del número de Reynolds y suele darse a pequeñas velocidades, en tubos con pequeño diámetro y con fluidos muy viscosos (aceites). En estas condiciones, las fuerzas viscosas predominan sobre las de inercia.

Turbulento: las partículas se mueven siguiendo trayectorias erráticas, desordenadas, con formación de torbellinos. Cuando aumenta la velocidad del flujo, y por tanto el número de Reynolds, la tendencia al desorden crece. Ninguna capa de fluido avanza más rápido que las demás, y sólo existe un fuerte gradiente de velocidad en las proximidades de las paredes de la tubería, ya que las partículas en contacto con la pared han de tener forzosamente velocidad nula.

*INFORMACIÓN*SI NO HUBIESE VISCOSIDAD, LA VELOCIDAD SERÍA LA MISMA A TRAVÉS DE UN ÁREA TRANSVERSAL DEL TUBO. LOS FLUIDOS REALES TIENEN VISCOSIDAD, Y ESTA FRICCIÓN INTERNA PROVOCA QUE DIFERENTES CAPAS DEL FLUIDO FLUYAN A DIFERENTE RAPIDEZ.

NÚMERO DE REYNOLDS: número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Su valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento.

¿Qué consideraciones debe tener en cuenta para estimar el número de capilares que hay en el cuerpo humano?

R-. Se debe tener en cuenta que la densidad de la sangre ya que varía significativamente de la aorta a los capilares, mediante la ecuación de continuidad, el caudal volumétrico en la aorta debe ser igual al caudal volumétrico a través de todos los capilares.

Observa dos globos de helio que flotan uno junto al otro en los extremos de cuerda asegurados a una mesa. Las superficies de los globos que se enfrentan están separadas por 1 a 2 cm. Usted sopla a través del pequeño espacio entre los globos. ¿Qué ocurre con los globos?

R-. Los globos se juntan, esto se debe porque la presión atmosférica en ambos globos es la misma, pero si se sopla entre ellos, la presión entre dichos objetos disminuye (según el principio de Bernoulli), debido a que la velocidad del flujo de aire aumenta, esto provoca que la presión externa (presión atmosférica) empuje los globos hacia el centro.