REVISTA
JUVENTUDYCIENCIASOLIDARIA
Enelcaminodelainvestigación
Diseñoyconstruccióndeunmedidor
deviscosidad
DanielaAlexandraMorochoPatiño,MaríaPaulaPadillaQuezada
DanielaAlexandraMorochoPatiño.
EstudioenlaUnidadEducativaTécnico
Salesiano,nacíel19dejuliodel2001en
Cuenca,tengo17añosymishobbiesson
escucharmúsicaysalirenbicicleta.
MaríaPaulaPadillaQuezada.
Estudio
enlaUnidadEducativaTécnicoSalesiano,
nacíel17demayodel2001enCuenca,tengo
18añosymishobbiessonleer,bailaryes-
cucharmúsica.
Resumen
Loslaboratoriosentodocentroeducativosondemucha
importanciadebidoaqueenestosespaciosseentrelaza
laprácticaconlateoría,permitiéndonosdescubrir,re-
descubriryconstruirconocimientos,esporelloque
alcursareltercerañodebachilleratoen“Ciencias
Experimentales”,hemoscreídoconvenientediseñary
construirunequipodelaboratoriodondeseaplique
losconocimientosadquiridos,paraasídemostrarque
desdenuestrarealidadesposiblepromoverlaconstruc-
cióndeconocimientocientíficoescolar.Eldesarrollode
esteproyectoestáconstituidobásicamenteconelfinde
realizarprácticasdeFísicayQuímica;lasmismasque
permitanprofundizaryaplicarlateoría.Elproyecto
sedividióendosfasesunadediseñodelacajayotra
delaplacaenaplicacionescomoAutoCADyEagle.
Lafasedeconstrucciónlacualsellevóacabodeforma
manual.
1.
Explicacióndeltema
Unfluidoesuntipodemediocontinúoformadopor
algunasustancia,secaracterizanporcambiardeforma
sinqueexistanfuerzastendentesarecuperarlaforma
"original"(locualconstituyelaprincipaldiferenciacon
unsólidodeformable).Esunconjuntodepartículas
quesemantienenunidasentresíporfuerzascohesivas
débilesy/olasparedesdeunrecipiente;eltérminoen-
globaaloslíquidosylosgases.Enelcambiodeforma
deunfluidolaposiciónquetomansusmoléculasvaría,
anteunafuerzaaplicadasobreellos,puesjustamente
fluyen.
Laviscosidadsedefinecomolaoposicióndeunflu-
idoalasdeformacionestangenciales.Unfluidoqueno
tieneviscosidadsellamafluidoideal.Enrealidad,to-
doslosfluidosconocidospresentanalgodeviscosidad,
siendoelmodelodeviscosidadnulaunaaproximación
bastantebuenaparaciertasaplicaciones.
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Enelcaminodelainvestigación
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Enloslíquidoscabeseñalarquelaviscosidadsólo
semanifiestaenfluidosenmovimiento,yaquecuando
elfluidoestáenreposoadoptaunaformatalenla
quenoactúanlasfuerzastangencialesquenopuede
resistir.
Lafasedediseñoinicioconlarepresentacióngrá-
ficaenAutoCaddelacajacontodassusentradasy
puertas,paraluegoseguirconeldiseñodelaplacadel
circuitoenMiKroClapartedelaprogramaciónyen
Eagleelpartefísicadelaplaca.Lasegundafaseinició
conlaconstruccióndelacajadeformamanualpara
luegocortarlasentradasypuertasaláser,despuésse
procedióacolocarlaplacaenlacajaconunsoporte
diseñadoparasostenerelLCDyeltecladomatricial.
Todoloantesindicadoserealizóconloscom-
pañerosdelasubespecialidaddeCienciasExperi-
mentales(12estudiantes),luegodealgunaspruebas
condiferentesfluidossediseñóelequipoparasacar
mayorprovechoalaspotencialidadesdelmismoyser
presentadoaloscompañerosdesegundodebachiller-
atoquienesmostraronadmiraciónporlafacilidadpara
obtenerdatosquemedianteunprocesomanualescom-
plicadoydemandamuchotiempo.
ElproyectosebasóenlasleyesdeStoke,encuanto
asufuncionamientoseiniciaingresandolosdatosde
ladensidaddelfluido,ladensidadyeldiámetrodela
esfera,luegosepresionalateclaDparainiciar.Des-
puéssemuestraunmensajeindicando“tirarlaesfera
dentrodeltubodevidrio”quecontieneelfluidoalcual
selevaacalcularlaviscosidad.Conestoobtenemos
eltiempoqueseingresaalafórmuladelaViscosidad
presentadaporStoke,nuevamentesepresionalatecla
DyenelLCDsemuestraelresultadodelaViscosidad.
SeaunaesferademasamyradioRqueapartir
delreposocomienzaacaerporcausadesupeso(P)
enunmedioviscosodeviscosidad
r¡
.LlamemosEal
empujedellíquidosobrelaesferacuandolamisma
estátotalmentesumergidaenaquélyenesemomento
(t=0)seaX=O.SucoordenadaXsemediráde
arribahaciaabajoverFiguras1y2.
Figura1.
Inmersióndeunaesferaenunfluidoviscoso.
Figura2.
Dispositivoparamedirlaviscosidad.
Figura3.
Viscosímetroconstruido
Duranteeldiseñoylaconstruccióndelmedidorde
viscosidadvivimosexperienciasúnicasquenospermi-
tieronampliarconocimientosacadémicoscomoenla
programacióndelequipoylacomprobacióndenuestra
hipótesisdeviscosidad(todofluidotieneviscosidad
estandoenmovimiento).
Elproyectosepuedemejoraraplicandounsistema
dedesfoguedelassustanciasquecontieneeltubode
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JuventudyCienciaSolidaria
ensayoconlaincorporacióndeunaprogramaciónpara
evitarqueexistanfugasdeagua.
2.
Conclusiones
Encuantoaloabordadoconanterioridadesposible
indicarque:
Losestudiantesadquierenactitudesreflexivas,críti-
casydecuidadodeequiposquecontribuyenaacre-
centarunaactitudparaconstruirconocimientosdesde
surealidad,ademásserpersonasactivasenelproceso
deconstruccióndenuevosconocimientos.
Usandoesteequipo,lospróximosañossepodrán
realizarvaloracionesmásexactassobrelaviscosidadde
unfluidomejorandoelaprendizajeyaquetodobuen
aprendizajeseconsolidaconlapráctica,abriendolas
puertasalosestudiantesaunprocesodeaprendizaje
máscientífico.
Esteproyectoconstituyeunamotivaciónparaloses-
tudiantes,puestoquebuscaeldiseñoyconstrucciónde
nuevosequiposcomplementariosaeste,considerando
queenesteprocesonosoloinvolucraelconstruirpor
construirequipossinoqueesteleslleveaaprender
cosasnuevas,conresponsabilidadydemostrandosus
habilidadescognitivasymotricesdeformasecuencial
arallegaraplasmarsusidea.
Duranteeldiseñoyconstruccióndenuestromedi-
dordeviscosidadtuvimosalgunosinconvenientescomo
lofueconseguireltubodevidrioyaquenecesitábamos
quefueraangostoyconunespesormínimoaligual
queeltiempoqueteníamosparaaprenderaprogramar
perograciasauntallerdelacátedraUNESCOdela
UPSobtuvimoslosconocimientosatiempo.
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