NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS
   HIDROSTÁTICA
 

desesperado

 

BIO 3) En cada uno de los siguientes recipientes que contienen líquido indicar la dirección y sentido de las fuerzas que ejerce el líquido sobre las paredes del recipiente en los puntos indicados.

 

Te voy a decir la verdad... no le encuentro mucho sentido a este ejercicio. Pero bueno... acá lo tenés resuelto. Es muy sencillo.

La fuerza que un fluido realiza sobre las paredes del recipiente que lo contiene es siempre normal (o sea, perpendicular) a la pared. Esto es válido con una condición, que por ahora podés ignorar. La condición es que el fluido esté en reposo -que es el caso del ejercicio- o que, si no está en reposo, se trate de un fluido no viscoso.

Te voy a dibujar los vectores de las fuerzas en los puntos indicados. Acá va:

   

   

Detalles para observar: primero, como te anticipé, las fuerzas sobre las paredes son perpendiculares a las superficies. Segundo, los largos de los vectores representan -como no podía ser de otro modo- la intensidad de las fuerzas. Fijate que cuanto más profundo (no más abajo) se halle la posición, más intensa es la fuerza. La aclaración de más profundo y no más abajo es pertinente: Fijate los fondos de los 3 recipientes. En los dos de la izquierda la intensidad de la fuerza es la misma, ya que los puntos se encuentran a la misma profundidad. En cambio, en el recipiente de la derecha la fuerza en el fondo es menos intensa que en los de al lado porque la posición está a menor profundidad (aunque esté a la misma altura que los otros).

Acá te hago las representaciones de las fuerzas a lo largo de líneas verticales en los tres recipientes.

   

  Fluídos - Ricardo Cabrera

Los arcos punteados son para mostrarte que las fuerzas hacia abajo tienen la misma intensidad que la fuerza lateral más baja (ya que están aplicadas a la misma profundidad).

Un modo práctico y sencillo de observar las direcciones y módulos de las fuerzas es practicar pequeños orificios en las paredes de los recipientes. La velocidad con la que sale despedido el chorrito es indicador de la fuerza.

No deja de ser una pregunta interesante por qué la dirección de las fuerzas es normal a las paredes. La explicación nos lleva a la naturaleza de los fluidos: sus moléculas se mueven en todas direcciones, sin excepción. Luego siempre que una molécula golpea la pared hacia afuera y arriba, hay otra que golpea hacia afuera y abajo. El arriba-abajo se compensa, sólo queda el afuera-afuera (no hay moléculas que golpeen la pared desde adentro de la pared, ahí no hay fluido).

Es loco pensar, por ejemplo, que un auto que pesa una tonelada se mantiene a la altura que se mantiene sobre el asfalto debido al choque incesante de trillones y trillones de moléculas de aire que golpean y rebotan dentro de las ruedas. No te olvides que los gases son espacialmente casi espacio vacío.

 
DESAFÍO: ¿Y qué hay de las presiones? ¿Las presiones tienen dirección y sentido?  
 
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización may-14. Buenos Aires, Argentina. Vencimiento feb-3048.