El análisis
dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de
cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en forma de variables
independientes. Su resultado fundamental, el teorema π de Vaschy-Buckingham(más
conocido por teorema π) permite cambiar el conjunto original de parámetros de
entrada dimensionales de un problema físico por otro conjunto de parámetros de
entrada adimensionales más reducido. Estos parámetros adimensionales se
obtienen mediante combinaciones adecuadas de los parámetros dimensionales y no
son únicos, aunque sí lo es el número mínimo necesario para estudiar cada sistema.
De este modo, al obtener uno de estos conjuntos de tamaño mínimo se consigue:
·
Analizar con
mayor facilidad el sistema objeto de estudio
·
Reducir
drásticamente el número de ensayos que debe realizarse para averiguar el
comportamiento o respuesta del sistema.
El análisis
dimensional es la base de los ensayos con maquetas a
escala reducida utilizados en muchas ramas de la ingeniería, tales como la aeronáutica,
la automoción o la ingeniería civil. A partir de dichos ensayos se
obtiene información sobre lo que ocurre en el fenómeno a escala real cuando
existe semejanza física entre
el fenómeno real y el ensayo, gracias a que los resultados obtenidos en una
maqueta a escala son válidos para el modelo a tamaño real si los números
adimensionales que se toman como variables independientes para la
experimentación tienen el mismo valor en la maqueta y en el modelo real. Así,
para este tipo de cálculos, se utilizan ecuaciones dimensionales,
que son expresiones algebraicas que tienen como variables a las unidades fundamentales y derivadas, las
cuales se usan para demostrar fórmulas, equivalencias o para dar unidades a una
respuesta.
Finalmente,
el análisis dimensional también es una herramienta útil para detectar errores
en los cálculos científicos e ingenieriles. Con este fin se comprueba la
congruencia de las unidades empleadas en los cálculos, prestando especial
atención a las unidades de los resultados.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario