∿ Física generalDificultad baja6 pasos · 1 min
Tapar la manguera con el dedo
Si tapas media boca de la manguera con el pulgar, el agua sale disparada y llega a las plantas del fondo. Pero el grifo no da más agua por eso. ¿De dónde sale tanta velocidad?
Un poco de historia
- 1628Benedetto Castelli, discípulo de Galileo, publica que por cada sección de un río pasa la misma cantidad de agua en el mismo tiempo, y que donde el cauce se estrecha el agua corre más: la ecuación de continuidad.
- 1638Galileo demuestra en sus Dos nuevas ciencias que un proyectil lanzado sigue una parábola y que, en terreno llano, el mayor alcance se logra a 45°.
- 1643Evangelista Torricelli estudia el agua que sale por un agujero de un depósito: sale con la velocidad que tendría si cayera libremente desde la superficie, y los chorros son parábolas.
- 1738Daniel Bernoulli publica Hydrodynamica, donde relaciona la presión y la velocidad de un fluido en movimiento: donde va más rápido, la presión es menor.
Con qué herramienta se relaciona
Fluidos · Física general
La manguera y el hueco del dedo son un tubo que se estrecha: el caudal es el mismo en los dos tramos (continuidad) y la presión que sobra dentro se convierte en velocidad a la salida (Bernoulli).
Q = A_1 v_1 = A_2 v_2
p_1 + 1/2 ρ v_1^2 = p_2 + 1/2 ρ v_2^2
Se abre en la pestaña de Bernoulli con agua, una manguera de 1,6 cm, un hueco de 0,7 cm, un caudal de 0,2 L/s y 1,13·105 Pa dentro de la manguera. Sale 0,995 m/s dentro, 5,197 m/s a la salida y una diferencia de presión de unos 13 kPa, con el agua saliendo justo a la presión del aire.
Dentro de la manguerav₁ = 0,99 m/s
Por el hueco del dedov₂ = 5,2 m/s
Diferencia de presiónΔp ≈ 13 kPa
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