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IES Ricardo Ortega. Curso 2017-2018. Proyecto de innovación: “El Minuto de la Ciencia”. PRÁCTICAS. FLUIDO NO NEWTONIANO-II Introducción y objetivo de la práctica Un fluido no newtoniano es aquel que no tiene una viscosidad definida y constante como un fluido newtoniano, sino que varía en función de la temperatura y fuerza cortante a la que esté sometido. El objetivo principal es relacionar esta definición con la utilidad que tiene en nuestra vida cotidiana para que, aquellos conceptos que pareen imposibles de entender, comprendamos que son conceptos que forman parte de nuestra vida Materiales y metodología Materiales: • Dos vasos llenos de agua. • Cuatro vasos de harina de maíz o maicena. • Bol o barreño grande. IMPORTANTE: la proporción de agua : maicena es de 1:2, es decir, ponemos el doble de maicena siempre. Así que podéis poner la cantidad que queráis. Metodología: 1) Poner la maicena en el bol y añadir uno de los dos vasos de agua. 2) Remover la mezcla. 3) Añadir poco a poco más agua e ir removiendo la mezcla. Esto hay que hacerlo con cuidado, porque si ponemos demasiada agua, luego necesitaremos mucha más maicena para que nos quede bien. Así que es mejor ir añadiendo poco a poco el agua e ir removiendo la mezcla. 4) Coloca el dedo en la superficie y apoyarlo suavemente, o golpear fuerte con el dedo. 5) Dejar que la mano se hunda y quitarla de golpe. 6) Coger un poco de mezcla y comprobar sus propiedades manipulándola. Resultados y discusión Lo que ocurre en la mezcla es que el agua no se acaba de mezclar bien con las partículas sólidas de la maicena. Las moléculas de agua se colocan principalmente en la parte superficial de la mezcla, por eso parece un líquido. Pero cuando "arrancamos" un trozo de mezcla, vemos que debajo es sólido. Si no tocamos esto, las moléculas de agua de la superficie se mueven hasta ocupar nuevamente toda la superficie. Por eso, cuando tenemos un trozo en la mano y no lo tocamos, parece líquido y se deshace: las moléculas de agua se van hacia la superficie del trozo que hemos arrancado y las moléculas sólidas más superficiales van siendo arrastradas, y el trozo se deforma. Pero cuando lo apretamos y aplicamos una fuerza sobre la masa, todas las partículas (las de agua y las de maicena) se compactan y parece un objeto sólido. Y si lo volvemos a dejar, las moléculas de agua se vuelven a desplazar hacia la superficie y vuelve a parecer un líquido. A esto se le llama fluido no newtoniano y se debe a que el fluido no tiene una viscosidad constante, sino que varía en función de la temperatura o de la fuerza o tensión que aplicamos sobre el objeto En el campo del deporte se busca potenciar la capacidad de estos materiales para crear indumentaria deportiva que reduzca la tensión de impacto. Sobre todo en deportes como automovilismo, paracaidismo y atletismo. IES Ricardo Ortega. Curso 2017-2018. Proyecto de innovación: “El Minuto de la Ciencia”. PRÁCTICAS. Por ejemplo se está se está diseñando calzado con sistemas de absorción de impactos fundamentado en fluidos reopécticos (no newtonianos), lo cual mejora su desempeño en tracción, agarre y soporte. Estos nuevos materiales han despertado mucho interés en la protección de pasajeros en accidentes de transporte, así como en armaduras corporales y blindajes para vehículos de guerra. Una de las grandes pesadillas para los conductores son los baches en las calles. El uso de fluidos no newtonianos son una solución parcial. Una de las ventajas es que se puede actuar rápidamente para tapar los baches, pues basta con vaciar el fluido en el hueco para dejarlo listo. Así, el camino queda parchado y se reducen las molestias para los conductores. Cabe resaltar que se trata de una solución parcial -pues tarde o temprano se tendrá que pavimentar de nuevo la calle-, pero sí ayuda a evitar cierres viales por reparaciones, así como para prevenir accidentes o daños en los vehículos. El kevlar ha sido la elección por defecto para crear chalecos antibalas durante mucho tiempo, pero eso puede está llegando a su fin con esta protección de fluidos no newtonianos a prueba de balas. Chalecos protectores, rodilleras, tobilleras o cascos, suaves y livianos, pero que se endurecen ante la presión de golpes o de movimientos bruscos. Conclusión Con esta sencilla experiencia se ha logrado comprobar las propiedades físicas de un fluido no newtoniano a partir de las cuales se han buscado las aplicaciones prácticas en nuestra mejora de la calidad de vida tales como: Ejemplos de estos fluidos son algunos aceites, tintas y mezclas de agua con yeso. Los más conocidos son los que resultan de la mezcla de agua con maicena o almidón. Bibliografía-Webgrafía http://www.ingenieros.es/noticias/ver/fluidos-no-newtonianos-en-prendas-de-ropa-que-se- endurecen-ante-los-impactos/3750 https://www.lavidacotidiana.es/fluido-no-newtoniano-y-newtoniano/ http://experimentoscaserosparaninos.blogspot.com.es/2014/06/fluido-no-newtoniano- agua-y-maicena.html https://hipertextual.com/2012/05/fluidos-baches http://omicrono.elespanol.com/2015/04/fluidos-no-newtonianos-que-paran-balas/ http://omicrono.elespanol.com/2015/04/fluidos-no-newtonianos-que-paran-balas/ Grupo de Trabajo Práctica diseñada y elaborada por discentes de 1º Bachillerato.
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