Abstract

VALLADARES, R.M.; GOLDSTEIN, P.; STERN, C.  and  CALLES, A.. Simulation of the motion of a sphere through a viscous fluid. Rev. mex. fis. [online]. 2003, vol.49, n.2, pp.166-174. ISSN 0035-001X.

Hemos diseñado un programa interactivo y amigable que permite a los estudiantes de los primeros cursos de física e ingeniería entender el movimiento de objetos a través de fluidos. En este trabajo presentamos una simulación de la dinámica de una esfera de radio arbitrario, pero relativamente pequeño, a través de un fluido incompresible y viscoso. Las fuerzas externas que actúan sobre la esfera son la gravedad, la fuerza de arrastre viscoso, el empuje y una fuerza estocástica mediante la cual se simulan las interacciones microscópicas del medio sobre la esfera. Los números de Reynolds considerados son lo suficientemente pequeños para asegurar un flujo no separado y simétrico alrededor de la esfera. Se resuelve la ecuación de movimiento numéricamente utilizando el algoritmo de Verlet. Adicionalmente a los resultados numéricos, el programa incluye una animación interactiva del fenómeno físico. Aunque este programa fue concebido inicialmente para ser utilizado con fines de enseñanza, puede ser utilizado para realizar investigación en problemas tales como la dinámica de gotas de lluvia o de contaminantes en la atmósfera.

Keywords : Dinámica de fluidos; ley de Stokes; fuerzas estocásticas; contaminantes.

        · abstract in English     · text in English     · English ( pdf )