Experimentos (VI): el beso de Venturi

El efecto Venturi, consecuencia directa de las leyes de Bernoulli que rigen la mecánica de fluidos, consiste en que cuanto mayor es la velocidad de un fluido, menor es su presión. Este efecto se puede estudiar a través de varios montajes de laboratorio y es importantísimo en la náutica y aeronáutica.

Material:

• 2 globos
• Hilo
• Una sala sin corrientes de aire

 Preparación:

 Se cuelgan los dos globos a la misma altura, separados por unos centímetros, y de forma que queden a la altura de las cabezas de los niños. Al soplar en el espacio entre los globos, uno podría pensar que la corriente los separará. Y sin embargo tienden a juntarse.

Explicación:

 

 Los globos están inmersos en el aire de la habitación, que está más o menos en reposo. Al soplar entre los globos, el aire del canal entre ambos se mueve a cierta velocidad, luego su presión disminuye. Así, la presión que ejerce el aire entre los globos (en movimiento) es mayor que la del aire que rodea a los globis por fuera (en reposo). La diferencia de presiones es una fuerza neta hacia el centro.

Otras aplicaciones del efecto Venturi:

 Navegar contra el viento

Gracias a este efecto, es posible, por ejemplo, que los veleros avancen en contra (o casi en contra) de la dirección del viento. Es lo que se llama navegar en ceñida. En esta configuración, el borde delantero de la vela se coloca en dirección al viento. Como se ve en la figura de abajo, la vela corta el viento en dos. El aire que pasa por la parte delantera de la vela  tiene que seguir un camino más largo que el que va por detrás. Así, el aire que pasa ante la vela tiene que ir más rápido para cubrir ese camino mayor. Mayor velocidad significa menor presión, en consecuencia, hay una fuerza neta perpendicular a la vela que "tira" del barco. Esta fuerza en realidad tiene na componente que hace avanzar el barco y otra que lo inclina de lado. Por eso es necesario estabilizarlo con la orza (prolongación de la quilla que ejerce un agarre con el agua)

Imagen de curiociosidades.wordpress.com

¿Por qué vuelan los aviones?

La  sustentación de los aviones es muy parecida a  la navegación en ceñida. Como se ve en la figura de abajo, el perfil de las alas de un avión es similar al de la vela de un velero. Al avanzar el avión, corta el flujo del aire en dos mitades. La superior debe cubrir un camino más largo, por lo tanto va a mayor velocidad que el aire que pasa por debajo del ala. Esto significa una fuerza neta hacia arriba o de sustentación. Cuanto más rápido va el avión, mayor es la fuerza neta, hasta que llega un momento que el avión, a pesar de ser mucho más pesado que el aire, se levanta del suelo.

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