Lección 31: RESISTENCIA DE FLUIDOS y RAPIDEZ TERMINAL | FUERZA DE ARRASTRE (teoría, explicación y ecuaciones)
Resistencia de fluidos
Resistencia de un fluido: es la fuerza que un fluido (gas o líquido) ejerce sobre un cuerpo que se mueve a través de él.
¿Cuál es el origen de la resistencia de un fluido?
el cuerpo que se mueve ejerce una fuerza sobre el fluido para hacerlo a un lado y por la tercera ley de Newton, el fluido responde sobre el cuerpo con una fuerza igual y opuesta.
La dirección de la fuerza de resistencia de un fluido que actúa sobre un cuerpo siempre es opuesta a la dirección del movimiento del cuerpo.
Resistencia de fluidos y rapidez terminal
La magnitud de la fuerza de resistencia de un fluido aumenta al aumentar la rapidez del cuerpo en el fluido:
-a rapidez baja:
donde k es una constante de proporcionalidad que depende de la forma, tamaño del cuerpo y las propiedades del fluido.
Las unidades de k son Nm/s o kg/s
Andar en bicicleta y correr son ejemplos de resistencia de fluido a baja velocidad.
La magnitud de la fuerza de resistencia de un fluido aumenta al aumentar la rapidez del cuerpo en el fluido:
-a rapidez alta se la denomina fuerza de arrastre:
donde el valor de D depende de la forma, el tamaño del cuerpo y de las propiedades del fluido.
Las unidades de D son Ns2/m2 o kg/m
Un auto de fórmula uno y un avión son ejemplos de resistencia de fluido a alta rapidez.
Variación del coeficiente D con la forma:
El coeficiente D disminuye al aumentar la forma aerodinámica del cuerpo
Velocidad terminal
La velocidad terminal es la velocidad máxima a la que llega un cuerpo moviéndose en un fluido con caída libre:
rapidez baja:
rapidez alta:
Variación de la velocidad y aceleración debido al arrastre
