viernes, 29 de mayo de 2009

Efecto Weissenberg

Supongamos un recipiente parcialmente lleno con un fluido e introducimos dentro una varilla rígida, la cuál agitamos, haciéndola girar con una velocidad moderada. Lo que sucederá, es que sobre la superficie del agua alrededor de la varilla se producirá una depresión (como se observa en el dibujo izquierdo de la figura). Lo anterior lo podemos explicar dado que la varilla al girar, hace que el fluido también gire produciéndose una fuerza centrífuga que hace que el fluido se vaya hacia las paredes del recipiente y se acumule ahí, ocasionando una deficiencia de fluido alrededor de la varilla. Intuitivamente, pensaríamos que esto es lo que sucede.

Sin embargo, esta explicación no es aplicable si el fluido es polimérico, en cuyo caso, el efecto sería precisamente el opuesto. El fluido se concentrará alrededor de la varilla y trepará por ella. Este el es llamado efecto Weissenberg que pretendemos estudiar.

Lo principal, es que los fluidos poliméricos, a diferencia de los newtonianos, tienen "memoria", lo que significa que la deformación del material dependerá tanto de los esfuerzos aplicados en ese instante, como de los esfuerzos y deformaciones anteriores.

Mostrar el efecto Weissenberg, es bastante simple. Sólo se necesita un recipiente, un agitador y el fluido polimérico. Pero para eso, se necesita conseguir un agitador, que puede ser una varilla conectada a un taladro de mano y se necesita el fluido polimérico. En esta parte, se pueden usar más de un fluido, para mostrar cómo unos trepan más que otros y cómo en los fluidos newtonianos no se observa el efecto.
Buscando distintos fluidos poliméricos, por ahora, encontramos los siguientes: shampoo, masa de panqueques (una mezcla de harina, agua y clara de huevo) y una solución de cola fría mezclada con tetraborato de sodio.

0 comentarios: