2o ciclo Problema Teórico. Fluido en movimiento

[iaanmartinez]

Hola.
La cuestión consiste en lo siguiente: Una vela se encuentra en un vaso (obviamente encendida), este vaso se pone a girar alrededor de un eje a una distancia r, a velocidad angular constante. La pregunta es: ¿Por qué la llama de la vela se mueve o tiende a apuntar hacia el centro de rotación?

Mi lógica diría que el problema se inclina al principio de Bernoulli sobre el aire, que es considera un fluido. El punto es que este principio nos dice que si la velocidad aumenta la presión disminuye, por lo cual los puntos más alejados en el vaso que tienen mayor velocidad (por ser esta función de el radio de curvatura y la velocidad angular) están a mayor velocidad que los interiores. Finalmente esto nos dice que habrá una diferencia de presión en sí, que tendería a mover la llama de la vela hacia afuera del centro de rotación, lo contrario a lo que el enunciado propone.
Esta situación me descoloca, si alguien puede orientarme agradezco. Saludos

[Richard R Richard]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Hola, yo diría que dentro del vaso, el aire tiene la misma velocidad ( imagina un radio de giro mucho mayor que el diámetro del vaso) , el aire caliente menos denso se traslada a donde menos aceleración centrípeta hay y el mas denso y frío hacia el lado externo.
Si el aire que rodea a la llama asciende hacia la zona menos densa ira hacia dentro también.

[iaanmartinez]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Hola Richard. Gracias por tomarte el tiempo. ¿Cómo es eso de que "asciende", no estaría entendiendo? Entiendo sí lo del calentamiento del aire, y es correcto que si es menos denso ascenderá, pero el ejercicio plantea el movimiento de la "llama" en un plano a cierta altura h, por lo que no habría que considerar un ascenso en sí sino un desplazamiento, hacia el lado interno del vaso (el más cercano al eje de rotación) o hacia el lado externo.
Saludos

[skynet]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Entiendo sí lo del calentamiento del aire, y es correcto que si es menos denso ascenderá, pero el ejercicio plantea el movimiento de la "llama" en un plano a cierta altura h, por lo que no habría que considerar un ascenso en sí sino un desplazamiento ...

la llama es un flujo de gases a alta temperatura, su densidad es menor que la del aire por lo que ascienden .... cuando te dicen que la llama se mueve hacia hacia el centro de rotación significa que se inclina en esa dirección, pero los gases siguen ascendiendo.

[iaanmartinez]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Hola sky, gracias por tu tiempo. Bien, ahora entiendo por dónde va. Pero sigo sin entender qué tiene que ver la aceleración centrípeta para que se incline hacia el interior del eje de rotación

[skynet]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

es el principio de las centrifugadoras, el fluido más denso se desplaza hacia la periferia (en este caso el aire) y el fluido menos denso se desplaza hacia el centro (en este caso la llama) ... y esto se debe a la diferencia entre las fuerzas centrípetas necesarias para mantener el giro de un fluido y del otro con la misma velocidad y el mismo radio de giro , el fluido más denso necesita una fuerza centrípeta mayor .... con centrifugadoras se separan los fluidos de la sangre, los isotopos de uranio, etc..

[Richard R Richard]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

En un todo de acuerdo con skynet, gracias y saludos

[iaanmartinez]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Para serles sinceros, no termino de entender. El jueves consulto a mi profesor de Fluidos. Muchas gracias

[Richard R Richard]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Si colocas la vela de costado u horizontal, perpendicular con respecto a la gravedad se va a saber que igualmente la llama y apunta hacia arriba , es decir el gas caliente que sale de la llama se asciende debido a su diferencia de densidad con el aire frío circundante.
Al centrifugar el aire que es más denso se desplaza hacia la periferia y el aire menos denso se desplaza hacia el interior o centro de rotación
.
Como resultado de las 2 interacciones el aire menos denso ascenderá y aparte irá hacia el interior por eso la llama se inclinará hacia el centro.

[iaanmartinez]

Re: Problema Teórico. Fluido en movimiento

Releí mis preguntas y todas sus respuestas y ahora sí me quedo bastante claro. Muchas gracias.