330 Efecto Coanda con bola de corcho

Para realizar nuestro experimento necesitamos una bola de corcho, arena y agua.

En 1910 el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972) descubrió que un fluido (gas o líquido) tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes).

Para demostrar el efecto Coanda podemos dejar caer un chorro de agua sobre la superficie de una bola de corcho sujeta por un hilo. Vemos que el líquido se pega a la superficie y sale en dirección opuesta. Por conservación del momento lineal o según el principio de acción y reacción la bola de corcho se mueve en sentido contrario a la dirección de salida del chorro de agua.

Si luego dejamos caer arena sobre la bola vemos que ya no aparece el efecto Coanda. La arena rebota sobre la superficie y la bola se desplaza en sentido contrario por el principio de acción y reacción o tercera ley de Newton.

329 Aerodinámica con un secador del pelo.

Para realizar nuestro experimento necesitamos un secador del pelo, una vela pequeña, una botella cilíndrica, una caja rectangular, etc. . .

El propósito de nuestro experimento es ver si podemos apagar una vela pequeña con el secador del pelo colocando un objeto no muy grande entre la llama de la vela y la corriente de aire que sale del secador. Si el objeto tiene una forma aerodinámica (por ejemplo una botella cilíndrica) la corriente de aire apagará la vela.

Los objetos con caras planas y aristas marcadas como las cajas rectangulares son poco aerodinámicos y lo normal es que la vela no se apague.

Explicación

En 1910 el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972) descubrió que un fluido (gas o líquido) tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes).

En el caso de una botella cilíndrica, su forma aerodinámica hace que la corriente de aire que sale del secador del pelo se pegue a la superficie de la botella y apague la vela. Si sustituimos la botella por una caja metálica vemos que la vela no se apaga.

316 Aerodinámica casera

Para realizar nuestro experimento necesitamos un secador del pelo, unas tiras de papel, una botella con forma cilíndrica y otra botella con forma rectangular.

Necesitamos unas tiras de papel estrechas y ligeras que puedan sostenerse horizontalmente en el aire al incidir sobre ellas la corriente de aire que sale del secador del pelo.

Con las tiras de papel flotando horizontalmente en la corriente de aire que sale del secador aproximamos la botella rectangular. Podemos ver que la trayectoria de las tiras de papel no se modifica significativamente.

Si ahora aproximamos la botella cilíndrica a las tiras de papel podemos ver que la trayectoria se modifica y las tiras de papel se curvan siguiendo el contorno de la botella cilíndrica.

Explicación

En 1910 el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972) descubrió que un fluido (gas o líquido) tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes)

En el caso de la botella cilíndrica, su forma aerodinámica hace que la corriente de aire que sale del secador del pelo se pegue a la superficie de la botella y la rodee. Con las tiras de papel podemos ver fácilmente la trayectoria que sigue la corriente de aire.

71 Una pelota que levita (un experimento con suspense)

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pelotita ligera (de corcho o de ping-pong) y un secador de pelo.

Si encendemos el secador y dejamos la pelotita en la parte central de la corriente de aire vemos que permanece en reposo sin caer. La pelotita permanece en el centro de la corriente son caer pero girando sobre sí misma.

Dependiendo del peso de la pelotita quedará suspendida más cerca o más lejos del secador.

Podemos comprobar que al inclinar un poco el secador la pelotita no cae y que si acercamos el secador con la bolita a una pared la pelotita ascenderá.

La explicación del experimento parece muy simple. La corriente de aire ascendente que sale del secador genera una presión y una fuerza que compensa el peso de la bolita. Esto permita que la bolita quede flotando en el aire.

Ahora bien, ¿por qué permanece la bolita atrapada en el centro de la corriente de aire sin salirse?

Tengo dos posibles explicaciones:

Primera explicación:

La velocidad del aire que sale del secador es mayor en la parte central y menor en los bordes. Fuera de la corriente el aire está en reposo.
Las regiones donde el aire se mueve con mayor velocidad son de baja presión y las regiones donde el aire tiene menor velocidad son de alta presión (principio de Bernoulli)
Cuando la pelotita se desplaza ligeramente de la parte central de la corriente se genera una diferencia de presión (y una fuerza neta) que empuja a la pelotita de regreso al centro de la corriente. Además, la diferencia de presión hace que gire la pelotita.


Segunda explicación

Cuando la pelotita se desplaza ligeramente, el aire a gran velocidad que circula por la parte central se pega a la superficie de la bolita (efecto Coanda) y se desvía alejándose de la corriente central. Por el principio de acción y reacción (o por conservación del momento lineal) la bolita se mueve en sentido contrario al del aire que desliza por su superficie, regresando a la parte central de la corriente de aire. Al regresar comienza a girar sobre sí misma.

¿Cuál será la explicación correcta?

70 Efecto Coanda

El efecto Coanda fue descubierto en 1910 por el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972). Coanda descubrió que un fluido tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes)



Para demostrar el efecto Coanda podemos dejar caer un chorro de agua sobre la superficie curva de una cuchara. El líquido se pega a la superficie y sale en dirección opuesta.





Otra posibilidad es dejar caer el chorro de agua sobre una bolita ligera (por ejemplo de corcho) atada con un hilo. El líquido se pega a la superficie y sale en dirección opuesta. Por el principio de acción y reacción, la bolita saldrá en la otra dirección, hacia el chorro de agua.