Applicazione equazione di Bernoulli: stenosi arteriosa(restringimento arteria)

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1 Applicazione equazione di Bernoulli: stenosi arteriosa(restringimento arteria)

2 Applicazione equazione di Bernoulli: Aneurisma (dilatazione arteria)

3 Liquidi reali attrito interno-viscosita' la velocita' di un liquido reale,viscoso, in una sezione di un condotto non e' la medesima in tutti i punti Velocita' massima al centro e nulla alle pareti Velocita' e' nulla alle pareti per via delle forze di interazione elettrica tra molecole parete tubo e quelle del liquido in contatto. Attrito presente anche tra le diverse parti del liquido causa urti e altre interazioni tra le sue molecole in un liquido reale la pressione non e' la stessa in tutte le sezioni anche se uguali => In liquidi reali (viscosi) equazione di Bernoulli non e' (a rigore) soddisfatta Se liquido scorre da sinistra a destra, la pressione diminuisce un poco verso destra (v. figura)

4 Liquidi reali: Moto laminare moto di tipo laminare ( regime di Poiseuille) approssimazione piu' semplice di fluido reale che viene considerato come continuo e fatto di strati che scorrono uno su l'altro a velocita' lenta senza turbolenze.velocita' diminuisce dal centro del tubo alle pareti (dove e' zero)

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6 Viscosita' di alcune sostanze e lubrificanti Il coefficiente di viscosità η diminuisce molto con la temperatura: (olio caldo piu' fluido) Olii migliori sono a viscosita' alta e stabile con la temperatura! (Apparente paradosso) Gli olii piu' viscosi aderiscono maggiormente ai corpi da lubrificare => Evitano contatto diretto tra parti metalliche e il conseguente sviluppo di un attrito elevato (esempio pistone cilindro). Liquido Temperatura ( C) η (Pa s) Acqua Olio auto (SAE) Mercurio Sangue intero

7 Legge di Poieusille Dall'equazione si vede che la portata Q e' proporzionale alla differenza di pressione (e alla QUARTA potenza del raggio del tubo) e inversamente proporzionale alla viscosita' η(e alla lunghezza del tubo L)

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9 Moto dei corpi nei fluidi reali

10 Centrifugazione La centrifugazione e' una tecnica che sfrutta la rotazione per consentire una drastica riduzione del processo di sedimentazione. Ponendo in rotazione la provetta si trasmette un movimento rotatorio anche al liquido e attraverso questo ai corpuscoli in esso immersi.

11 Centrifugazione: spiegazione La forza centripeta trasmessa dal fluido alla particella non e' quella necessaria al suo moto rotatorio ma bensi quella necessaria al moto rotatorio del fluido. Se il fluido ha una densita' piu' piccola questa forza centripeta e' inferiore di quella necessaria per una perfetta rotazione della particella che quindi pian piano migra verso il fondo della provetta (V. figura di sotto) Fenomeno in una certa misura analogo a cio' che accade per via della gravita' ai corpi immersi in un fluido con densita' piu' piccola della loro Formula ottenuta simile a quella della sedimentazione per gravita' e in cui l'accelerazione centripeta ω 2 R prende il posto dell'accelarazione di gravita' g velocita' di sedimentazione per centrifugazione

12 centrifughe da banco per materiali che sedimentano velocemente (cellule, nuclei, ac.nucleici o proteine, etc.). utlizzabili anche a basse temperature, volumi relativamente piccoli (fino a 50 ml) hanno velocità da 4000 a rpm (RCF fino a x g) possono alloggiare sia rotori ad angolo fisso che a braccio oscillante. Centrifughe da banco

13 Centrifughe di grande capacita' centrifughe di grande capacità, utilizzate per la sedimentazione di cellule, batteri, frazioni subcellulari di grandi dimensioni, acidi nucleici e proteine precipitati hanno capacità da pochi ml a oltre a 2 litri usano diversi rotori, ad angolo fisso o a braccio oscillante raggiungono velocità fino a rpm

14 Ultracentrifughe ultracentrifughe, refrigerate, con camera del rotore sigillata e sotto vuoto, per raggiungere velocità molto elevate. Vengono utilizzate per la sedimentazione di acidi nucleici, proteine, piccoli organelli (es: ribosomi) raggiungono velocità max rpm (RCF fino a g) mantengono uno stretto controllo di temperatura, velocità e del bilanciamento trattano volumi piccoli ma possono arrivare fino a ml

15 Centrifughe per Olio

16 Numero di Reynolds Per stabilire se il moto di un fluido viscoso è laminare o turbolento si definisce una grandezza adimensionale chiamata numero di Reynolds: NR = 2ρ v l / η. Questo parametro dipende dalla velocità media v del fluido rispetto al condotto in cui scorre, dalla sua densità ρ, dalla sua viscosità η, e da una grandezza lineare l caratteristica del condotto (per una forma cilindrica, ad esempio, l coincide col diametro). Si dimostra sperimentalmente che, per tubature rettilinee di sezione circolare, il flusso della corrente fluida è laminare per valori di N R inferiori a 1000, e turbolento per valori superiori a 3000.

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