hidrdinamica

Lic. JUSTO ALBERTO MENDEZ MENDINUETA

LECTURAS DE HIDRODINAMICA
Hidrodinámica
A continuación estudiaremos algunos fenómenos interesantes que acontecen cuando los fluidos se mueven en relación a un conduc to y
cuando un objeto se mueve en relación a ellos. El personaje central de esta apasionante historia es Daniel Bernoulli.
Las leyes de Bernoulli
A continuación te proponemos una serie deobservaciones y experimentos simples muy interesantes de realizar. Antes de hacerlo s
intenta predecir lo que ocurrirá y, después, intenta explicar lo que ocurre.
a) Sopla por encima de una hoja de papel dispuesto horizontalmente bajo tu boca, como
se indica en la figura 81. A muchas personas les sorprenderá ver que el papel se levanta.
Una variante de este experimento consiste en soplar porel espacio que hay entre dos
globos ligeramente separados, como lo indica la figura 82. Aquí también ocurre algo
inesperado para la mayoría de las personas: los globos se juntan.
b) Sopla por una pajilla doblada sobre una abertura de modo que funcione como atomizador, tal como se
ilustra en la figura 83. Es curioso observar que el agua asciende por el tubo vertical.
c) Afirma con un dedo unapelota de pimpón en un embudo (preferiblemente transparente, para que puedas
ver lo que ocurre) y justo cuando soples fuertemente saca el dedo. Esto ta mbién produce una sorpresa: la
pelotita, en vez de caer, se mantiene dentro del embudo, como muestra la figura 84.
d) Con un secador de pelo puedes mantener flotando en el aire una pelotita de pimpón del modo que se
ilustra en la figura 85. Loque debe llamar tu atención es que, cuando la pelota está en equilibrio, al mover el
chorro de aire de un lado a otro, la pelota sigue al chorro y continúa en equilibrio. Si inclinas un poco el chorro
de aire, constatarás que tampoco cae.
e) Si estás a la orilla de una carretera y pasa por ella un bus o camión muy grande y muy rápido, ¿qué sientes?
Esta observación puede ser muy peligrosa,especialmente si vas en bicicleta, pues una fuerza te empujará
hacia la carretera y puedes caer sobre ella.
f) Si acercas una pelota que cuelga de un hilo al chorro de agua que sale de una llave observarás que la pelota
puede mantenerse en equilibrio en la posición que se indica en la figura 86; es decir, parece que el flujo de
agua y la pelota se atraen.
Todas estas situaciones tienen algo encomún: fluidos en rápido movimiento. Todos los casos ilustrados,
corresponden a diferentes aplicaciones del efecto Venturi, cuya comprensión cabal requiere conocer e interpretar el principio de
Bernoulli. Llamamos efecto Venturi al fenómeno que se produce cuando un fluido se mueve rápidamente por el costado de un cuerpo,
produciendo una especie de “succión” sobre el cuerpo, tal como se observa enlos casos anteriores. ¿Cómo explicamos el efecto Venturi
o las situaciones ilustradas?
Dichas explicaciones las encontramos en el análisis que realizaremos a
continuación, haciendo uso de nuestros conocimientos matemáticos.
Empecemos por preguntarnos: ¿Qué ocurre con la velocidad de un fluido que se
mueve por un tubo en que cambia su sección, por ejemplo, al pasar de una
cañería gruesa aotra más delgada?
La figura 87 ilustra bien esta idea. Si presionamos de igual manera el pistón de
dos jeringas idénticas, una sin aguja y otra con aguja, podremos apreciar que el líquido sale mucho más veloz en el segundo caso; es
decir, cuando la sección del conducto es menor. En realidad la rapidez v con que se mueve el fluido es inversamente proporcio nal a la
sección A de la cañería.Posiblemente has notado que el agua que fluye por un río o canal se mueve tambi én más rápido en los lugares
en que este es más angosto o menos profundo. Este fue el primer descubrimiento de Bernoulli, el cual puede expresarse diciend o que:

Lic. JUSTO ALBERTO MENDEZ MENDINUETA

vA = constante

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Analicemos un ejemplo para comprender mejor este
punto. Supongamos que un flujo de agua...