NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS
    Caudal y continuidad
 

desesperado

 
  17- El caudal medio de la sangre que circula en un tramo de un vaso sanguíneo que no presenta ramificaciones es de 1 litro por cada minuto. Densidad aproximada de la sangre es 1 kg/L.

    a) ¿Cuál es la velocidad media de la sangre en un tramo en el que vaso tiene un radio interior de 0,5 cm?
    b) Si debido al depósito de colesterol en las paredes internas del vaso, su radio interno se redujera a la mitad, ¿con qué velocidad media circularía la sangre en este tramo afectado?

   

Hay quien llama a esto principio de continuidad. Para mí el principio de continuidad dice simplemente que si un fluido es incomprimible e inexpandible, entonces, el caudal de volumen en un sector de la conducción es igual al caudal en otro lugar de la misma conducción. En cambio la relación entre caudal y sección y velocidad es simplemente una relación geométrica. Y es la que vamos a usar en este ejercicio.

Q = S . v

Donde Q es el caudal de un conducto, S es la sección de ese conducto y v es la velocidad (media) del fluido en ese conducto.

    a) ¿Cuál es la velocidad media de la sangre en un tramo en el que vaso tiene un radio interior de 0,5 cm?

v = Q / S

Nos dan tanto el caudal, 1 litro por cada minuto, y no nos dan la sección pero nos dan el radio, 0,5 cm, así que podremos calcularla. Pero para poder operar algebraicamente debemos  homogeneizar las unidades. Pasemos todo a unidades internacionaes.

Q = 1 L/min = 1 x10-3m3/60 s = 1,67 x10-5m3/s

S = π . r² = π . (0,5 cm)² = 3,14 . (0,5 cm)² = 0,79 x10-4m2

Ahora sí, vamos al cálculo:

v = Q / S = 1,67 x10-5m3/s / 0,79 x10-4m2

   
  v  = 0,21 m/s  
   
    b) Si debido al depósito de colesterol en las paredes internas del vaso, su radio interno se redujera a la mitad, ¿con qué velocidad media circularía la sangre en este tramo afectado? No hagamos cuentas que se me quema la cabeza... sólo pensémoslo. Viste que la sección depende del cuadrado del radio, ¿no? Bueno, entonces, si el radio disminuye a la mitad, la sección debe reducirse a la cuarta parte. Y la velocidad depende de la inversa de la sección, entonces y la sección disminuye a la cuarta parte, la velocidad debe crecer al cuádruple. Acostumbrate.    
  vdep  = 0,85 m/s  
   
     

Para saber más: Acá tenés un apunte recontra copado para eso del caudal y el principio de continuidad.

  teclado ricardo cabrera
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Se recomienda fervientemente su lectura en bibliotecas, escuelas, clubes y reuniones de consorcios. Última actualización mar-20. Buenos Aires, Argentina.