Dinámica de una capa delgada de fluido cargado en presencia de obstáculos magnéticos

Abstract

When one talks about fluid dynamics, most physics students think of water distribution systems for populations, city drainage systems, or irrigation systems for crops. However, although these are some of the best known applications of this branch of physics, there are a variety of less known phenomena that are of paramount importance on our planet. It is enough to mention, for example, the centrality of the study of convection of fluids in the atmospheric circulation, which in turn determines the behavior of the climate, or in the movement of the tectonic plates, which in turn determines the continental movement, or in The circulation of the oceans, which is one of the factors in the vital climatological phenomenon of the "child". The study of flows in porous media, may have as important applications, as in the industry of stone extraction, or if we go beyond our planet, in the astrophysical context, convection, plays a central role in the transference of Heat and matter in the stars. When one observes fluids in controlled systems in a laboratory, one can see how a variety of very complex patterns arise even in very simple systems. And it is fascinating to know that the basic dynamics of these phenomena observed on a large scale can be studied in a laboratory in a smaller scale system. I am not saying that in the laboratory you can study the dynamics of the interior of a star, or the currents in the oceans, what I am saying, is that it is surprising to be able to study the basic dynamics in a laboratory, and that it is a great challenge to study Theoretically the phenomena observed in such experiments.

Cuando uno habla de dinámica de fluidos, la mayoría de los estudiantes de física piensan en sistemas de distribución de agua a poblaciones, en sistema de drenaje de las ciudades, o en sistemas de riego para cultivos. Sin embargo, aunque esas son algunos de las aplicaciones más conocidas de esta rama de la física, existen una gran variedad de fenómenos, menos conocidos, que son de suma importancia en nuestro planeta. Basta mencionar, por ejemplo, la centralidad del estudio de convección de fluidos en la circulación atmosférica, que a su vez determina el comportamiento del clima, o bien en el movimiento de las placas tectónicas, que a su vez determina el movimiento continental, o en la circulación de los océanos, que es uno de los factores en el vital fenómeno climatológico del “niño”. El estudio de los flujos en medios porosos, puede tener aplicaciones tan importantes, como en la industria de la extracción de pétreo, o si vamos más allá de nuestro planeta, en el contexto astrofísico, la convección, juega un papel central en la transferencia de calor y materia en las estrellas. Cuando uno observa fluidos en sistemas controla- dos en un laboratorio, uno puede ver como surgen una variedad de patrones muy complejos aún en sistemas muy simples. Y es fascinante saber, que la dinámica básica de estos fenómenos observados a gran escala, puede estudiarse en laboratorio en un sistema de menor escala. No estoy diciendo que en el laboratorio se puede estudiar la dinámica del interior de una estrella, o las corrientes en los océanos, lo que estoy diciendo, es que es sorprendente poder estudiar la dinámica básica en un laboratorio, y que es un gran desafío estudiar teóricamente los fenómenos observados en tales experimentos.