lunes, 8 de febrero de 2010

Hidráulica: Algo sobre el Principio de Bernoulli

Objetivo educativo
El alumno planteará y resolverá situaciones en donde se aplique el principio de Bernoulli en casos sencillos de fluidos en movimiento

Desarrollo
Planteamiento del problema
Cuándo la rapidez de un fluido que se desplaza dentro de un tubo horizontal aumenta, ¿qué ocurre a la presión interna del fluido?

Marco teórico
Daniel Bernoulli, científico suizo del siglo XVIII realizó experimentos con tubos por los que fluía una corriente de agua y descubrió que, cuando mayor era la rapidez del flujo, menor era la fuerza que el agua ejercía en dirección perpendicular del flujo (lateralmente). La presión sobre las paredes del tubo disminuye al aumentar la rapidez del agua. Bernoulli encontró que este principio es aplicable tanto a los líquidos como a los gases. En su forma más simple el principio de Bernoulli establece que:

Cuando la rapidez de un fluido aumenta, su presión disminuye

El principio de Bernoulli es consecuencia de la conservación de la energía.

Intención
Observar algunas aplicaciones del principio de Bernoulli.

Pregunta !.- ¿Por qué se levantan las láminas de los techos cuando hay un ventarrón? Explica que sucede con las presiones.

En la mayoría de los libros de Física nos describen las alas de los aviones como un buen ejemplo de aplicación del Principio de Bernoulli. La forma abultada del ala genera mayor rapidez del aire propiciando una presión menor arriba y mayor abajo donde el aire se mueve casi igual.

Pregunta 2.- ¿Cómo es posible que existan aviones que vuelen invertidos? (los comerciales no, pero sí los F-16, los acrobáticos y otros).

Actividad 3.- Elabora con tu equipo de clase el Prototipo desarrollado para experimentar con diferentes velocidades y presiones (diseño de bajo costo)

Para observar experimentalmente éste efecto, puedes hacer un dispositivo como se muestra en las fotografías siguientes con un poco de silicón, mangueras transparentes y frasco de plástico de yogurt o yakult y conectarlo a la llave del agua para que fluya el líquido.

Resultados
Indica lo que sucede en este experimento y plantea las bases científicas que lo sustentarían.

Valor de las preguntas y del prototipo: hasta 8 puntos

Fecha límite de entrega: 18 - 19 de febrero, en la sesión de laboratorio.


Bibliografía
Hecht, Eugene, Física 1 y 2, Álgebra y Trigonometría. 2 Vols. México, Internacional Thomson Editores, 1998.