Flujo reptante (Ley de Stokes

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Práctica 2. Flujo reptante (Ley de Stokes)
Introducción
En esta práctica de laboratorio estudiaremos el fenómeno del flujo reptante
y la ley de Stokes, la cual establece que la fuerza de fricción que
experimenta una partícula en un fluido es proporcional a su tamaño y
velocidad.
Para ello, realizaremos mediciones de la velocidad y diámetro de esferas en
un fluido viscoso, a través de un tubo de vidrio. Con estos datos,
comprobaremos la relación entre la fuerza de fricción y la velocidad, y
veremos cómo esta relación varía en función del tamaño de las partículas.
Este experimento es de gran importancia en campos como la física, la
química, la biología y la medicina, ya que nos permite entender mejor la
dinámica de los fluidos en situaciones donde la viscosidad es un factor
importante, como en la circulación sanguínea o en la simulación de procesos
industriales.
Marco teórico 
El flujo reptante y la ley de Stokes son fenómenos que están relacionados
con la dinámica de fluidos y la fuerza de fricción. A continuación, se explican
algunos de los conceptos y teorías fundamentales para entender esta
práctica de laboratorio.
Viscosidad:
La viscosidad es una propiedad física que se refiere a la resistencia de un
fluido al movimiento. Es una medida de la fricción interna entre las
diferentes capas de un fluido cuando se mueven unas respecto a otras. Se
puede expresar como la relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de
deformación en el fluido.
Fuerza de fricción:
La fuerza de fricción es la fuerza que se opone al movimiento relativo entre
dos superficies en contacto. En un fluido, la fuerza de fricción que
experimenta una partícula está relacionada con su tamaño y velocidad.
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Ley de Stokes:
La ley de Stokes establece que la fuerza de fricción que experimenta una
partícula es proporcional a su tamaño y velocidad. Matemáticamente, se
puede expresar como:
F = 6πηrv
Donde F es la fuerza de fricción, η es la viscosidad del fluido, r es el radio de
la partícula y v es su velocidad.
Flujo reptante:
El flujo reptante es un tipo de flujo que ocurre cuando la viscosidad del fluido
es muy alta y la velocidad del fluido es muy baja. En este tipo de flujo, la
fuerza de fricción es la fuerza predominante que actúa sobre una partícula.
Esto significa que la partícula se mueve a una velocidad constante, y su
velocidad no cambia a menos que se aplique una fuerza adicional.
En resumen, la práctica de laboratorio sobre el flujo reptante y la ley de
Stokes se enfoca en medir la velocidad y diámetro de esferas en un fluido
viscoso a través de un tubo de vidrio, para comprobar la relación entre la
fuerza de fricción y la velocidad, y ver cómo esta relación varía en función
del tamaño de las partículas. La teoría fundamental para entender este
experimento incluye la viscosidad, la fuerza de fricción, la ley de Stokes y el
flujo reptante.
La ley de stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos
esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar
de bajos números de reynolds. Fue derivada en 1851 por george gabriel
stokes. En general la ley de stokes es válida en el movimiento de partículas
esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.
Ecuacion de Stoke
El flujo reptante o flujo de stokes es usado para describir un flujo a muy baja
velocidad, o un fluido altamente viscoso, es decir a bajos valores del número
2
de reynolds. Es una simplificación del flujo de fluidos que supone que las
fuerzas inerciales existentes en el sistema son despreciables frente a las
fuerzas viscosas (bm y re pequeños). Es un buen modelo en zonas cercanas
a superficies sólidas, objetos sumergidos, para velocidades bajas de flujo y
para fluidos altamente viscosos.
Conclusión 
Podemos decir que se cumplió el objetivo, que fue calcular la viscosidad de
fluidos no newtonianos desplazado por la caída de un objeto esférico, con la
ecuación de la Lay de Stokes.
Al introducir las canicas en el fluido se determinó que cuando el fluido es
más viscoso, las canicas tardan más en llegar al fondo de la probeta. La
mayoría de las veces las pelotas de mayor diámetro, y de un mismo
material, recorrían cierta distancia más rápido que los de menor diámetro.
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	Introducción