El gradiente de densidad es una variación espacial de la densidad en un área. El término se usa en las ciencias naturales para describir la densidad variable de la materia , pero puede aplicarse a cualquier cantidad cuya densidad se pueda medir . [1] [2]
Aerodinámica
En el estudio del vuelo supersónico , la fotografía de Schlieren observa el gradiente de densidad del aire cuando interactúa con los aviones. [3]
También en el campo de la dinámica de fluidos computacional, el gradiente de densidad se utiliza para observar las ondas acústicas, ondas de choque u ondas de expansión en el campo de flujo.
Agua
Un gradiente de densidad pronunciado en una masa de agua puede tener el efecto de atrapar energía y prevenir la convección , tal gradiente se emplea en estanques solares . En el caso del agua salada, los gradientes bruscos pueden llevar a la estratificación de diferentes concentraciones de salinidad . Esto se llama Halocline . [4]
Biología
En las ciencias de la vida, se utiliza una técnica especial llamada separación por gradiente de densidad para aislar y purificar células, virus y partículas subcelulares. [5] Las variaciones de esto incluyen centrifugación isopícnica , centrifugación diferencial y centrifugación en gradiente de sacarosa . Una técnica de donación de sangre llamada Pheresis implica la separación por gradiente de densidad.
Geofísica
La comprensión de lo que está en el centro de la tierra, el núcleo de la tierra , requiere el marco de gradientes de densidad en los que interactúan los elementos y los compuestos. La existencia de un sistema de reactor nuclear reproductor rápido en el núcleo de la Tierra es una teoría debido al gradiente de densidad. [6]
Un modelo popular para el gradiente de densidad de la Tierra es el dado por el Modelo Terrestre de Referencia Preliminar (PREM) que se basa en las oscilaciones observadas del planeta y los tiempos de viaje de miles de ondas sísmicas . [7]
Se han construido varios modelos de gradiente de densidad sobre la base de PREM, pero reconocen que "la distribución de la densidad en función de la posición dentro de la Tierra está mucho menos restringida que las velocidades sísmicas. La información primaria proviene de la masa y el momento de inercia de la Tierra y esta información por sí sola requiere que haya una concentración de masa hacia el centro del globo. Se puede encontrar información adicional en las frecuencias de los modos normales más graves de la Tierra que son sensibles a la densidad a través de efectos de autogravitación inducida en deformación ". [8]
Economía Urbana
En el estudio de la población, el gradiente de densidad puede referirse al cambio de densidad en un área urbana desde el centro hacia la periferia. [9]
Referencias
- ^ "Centro de recursos de pruebas no destructivas - Glosario" . Archivado desde el original el 12 de abril de 2013 . Consultado el 9 de diciembre de 2006 .
- ^ "Chicago Wilderness Journal, volumen 1 - número 1 - noviembre de 2003" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 28 de septiembre de 2006 . Consultado el 9 de diciembre de 2006 .
- ^ "Fotografía CFI-Shadowgraph / Schliren para aplicaciones aerodinámicas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de febrero de 2007 . Consultado el 9 de diciembre de 2006 .
- ^ "Efectos de los procesos de umbral y forzamiento de las mareas en el intercambio en el este de Long Island Sound" .
- ^ "Separación de gradiente de densidad de GE Healthcare" . Archivado desde el original el 9 de octubre de 2006 . Consultado el 9 de diciembre de 2006 .
- ^ Herndon, JM (1996). "Subestructura del núcleo interno de la Tierra" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . PNAS. 93 (2): 646–648. doi : 10.1073 / pnas.93.2.646 . PMC 40105 . PMID 11607625 . Consultado el 30 de junio de 2020 .
- ^ Dziewonski, Adam; Anderson, Don. "Modelo terrestre de referencia preliminar" (PDF) . Física de la Tierra e Interiores Planetarios . Empresa editorial científica Elsevier . Consultado el 30 de junio de 2020 .
- ^ Kennett, BLN "Sobre la distribución de la densidad dentro de la Tierra" . Revista de Geofísica Int . Académicos de Oxford . Consultado el 30 de junio de 2020 .
- ^ "La distribución espacial de la población en 48 ciudades del mundo: implicaciones para las economías en transición" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2006-09-05 . Consultado el 9 de diciembre de 2006 .