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lunes, 15 de agosto de 2016

393 El extraño efecto Kaye

El sorprendente efecto es una propiedad de líquidos viscosos que fue descrito por primera vez en 1963 por el científico británico Arthur Kaye.

Para realizar nuestro experimento dejamos caer champú sobre una superficie plana desde una altura de unos 15 cm. Al principio parece que no sucede nada extraño pero de forma inesperada otro chorro de champú sale disparado desde la superficie y tiende a unirse al chorro descendente. El efecto dura poco tiempo pero se puede apreciar a simple vista.


Al caer el chorro de champú se acumula en la superficie formando una montañita. Y al derrumbarse dicha montañita sale disparado el chorro ascendente.


jueves, 6 de agosto de 2015

355 Botella con dos agujeros

Primera parte
Para realizar nuestro experimento hacemos dos agujeros pequeños a distinta altura en una botella de plástico. Luego llenamos la botella de agua coloreada. Se observa que el agua sale por los dos agujeros, perpendicularmente a la superficie de la botella y con mayor velocidad por el agujero que está más cerca de la base de la botella. La velocidad de salida del agua disminuye a medida que baja el nivel del agua en la botella.

Segunda parte
Ahora llenamos la botella de agua y colocamos el tapón. Podemos ver que entra aire por el agujero superior y sale agua por el agujero inferior. El agua sale con velocidad constante mientras el nivel del agua en el interior de la botella esté por encima del agujero superior. Luego, al sobrepasar el nivel del agua el agujero superior, la velocidad de salida del chorro de agua disminuye al bajar el nivel del agua en la botella.


Explicación
El principio fundamental de la hidrostática establece que la presión ejercida por el agua depende de la profundidad. A mayor profundidad, mayor presión.

En la primera parte del experimento el agua sale con mayor velocidad por el agujero que está más cerca de la base a mayor profundidad. La presión sobre el agujero y la velocidad de salida del agua disminuye a medida que baja el nivel del agua en el interior de la botella.


En la segunda parte del experimento el aire que entra por el agujero superior ejerce presión que compensa la caída de presión del agua al perder altura, Se mantiene constante la presión sobre el agujero inferior y el agua sale con velocidad constante. Luego, cuando el nivel del agua en la botella está por debajo del agujero superior, el aire entra libremente por el agujero superior y la velocidad de salida del agua disminuye a medida que baja el agua en el interior de la botella.



lunes, 5 de enero de 2015

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.



viernes, 5 de septiembre de 2014

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.



domingo, 6 de abril de 2014

302 ¿Por qué el humo sube por una chimenea?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un secador del pelo, un tubo de plástico transparente y una pelota de diámetro algo inferior al diámetro del tubo.

Colocamos el tubo en posición vertical dejando una pequeña separación entre la base del tubo y la mesa. Luego dejamos caer en el interior del tubo una pelota que tenga poco peso (por ejemplo de corcho). 

Si encendemos el secador del pelo y apuntamos sobre la salida del tubo la pelota asciende por el interior del tubo y sale disparada.

Explicación
El principio de Bernouilli que se aplica a los fluidos en movimiento establece que si aumenta la velocidad de un fluido disminuye la presión.

En nuestro caso el secador del pelo produce una corriente de aire que reduce la presión sobre la salida del tubo de plástico. La diferencia de presión entre la salida del tubo y la base impulsa el aire contenido en el tubo y la pelota asciende por el interior del tubo.

El aire caliente es menos denso y asciende por una chimenea pero el Principio de Bernouilli también juega un papel importante en el funcionamiento de una chimenea. El viento que sopla sobre la boca de una chimenea crea una diferencia de presión que extrae el aire de la chimenea y facilita la salida del humo y de los gases de la combustión. 


lunes, 5 de agosto de 2013

275 Autollenado de un sifón

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma.

Un sifón es un tubo de goma lleno de un líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. Al meter la rama pequeña del sifón lleno del líquido en el vaso con agua el líquido sube por la rama pequeña y cae por el otro extremo.

La rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta.

Para que el sifón funcione correctamente es imprescindible que el tubo esté lleno de líquido. Lo más simple para llenar el tubo del sifón es meter una rama en el vaso con agua y aspirar con la boca por el otro extremo. Pero con algunas sustancias puede resultar peligroso succionar con la boca.

Veamos un procedimiento muy sencillo para llenar el tubo del sifón:
1 Metemos una rama del sifón en el vaso con agua manteniendo tapada con el dedo el otro extremo del sifón.
2 Al retirar el dedo del extremo del tubo el agua sube por la rama del sifón.
3 El líquido que asciende por el tubo sobrepasará por la inercia la altura del agua en el recipiente, alcanzará el codo del sifón y caerá por la otra rama.

Para que el procedimiento funcione correctamente es necesario que el codo del sifón esté a poca altura respecto al nivel del líquido en el vaso. 

domingo, 28 de julio de 2013

273 Sifón

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos recipientes, agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma.

Procedimiento
1 Llenamos uno de los recipientes con agua y lo colocamos a una cierta altura respecto al otro recipiente.
2 Llenamos el tubo de goma con agua y tapamos los extremos con los dedos.
3 Colocamos uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y el otro extremo en el recipiente inferior.
4 Retiramos los dedos procurando que no entre aire en el tubo de goma.

El agua fluye de un recipiente a otro hasta que se igualan los niveles de agua en los dos recipientes.

Otra forma de llenar el tubo de goma con agua consiste en meter uno de los extremos del tubo  en el recipiente que está a mayor altura y succionar con la boca por el otro extremo del tubo.

Explicación
Un sifón es un tubo lleno de líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. La rama pequeña sale del recipiente que está a mayor altura y la rama larga termina en el recipiente que está a menor altura.  Si el tubo está lleno el líquido sube por la rama corta y sale por el extremo de la rama larga hasta que se igualan las alturas de los líquidos en los dos recipientes.


La presión atmosférica actúa sobre la superficie del líquido en los dos recipientes y ejerce una fuerza que compensa el peso de la columna de líquido contenida en la rama del sifón. Pero la rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Cuando se igualan los niveles del líquido en los dos recipientes las dos ramas del sifón tienen la misma altura y el agua deja de fluir.


sábado, 22 de diciembre de 2012

246 Caída de presión en una tubería recta

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de plástico, una cañita de refresco, pegamento y agua.

En primer lugar hacemos un agujero en una botella de plástico cerca de la base. Luego tapamos el agujero con un dedo y llenamos la botella con agua. Al quitar el dedo el agua sale perpendicularmente a la superficie de la botella con una velocidad que disminuye al bajar el nivel del agua en el interior de la botella.

El principio fundamental de la hidrostática establece que la presión ejercida por el agua en el interior de la botella depende de la profundidad. Al disminuir la altura del agua en el interior de la botella disminuye la presión sobre el agujero y la velocidad de salida del agua.

Para la segunda parte del experimento hacemos dos agujeros a la misma altura de la botella y colocamos dos trozos de cañita de refresco (uno muy corto y otro largo). Con pegamento sellamos la unión de las cañitas con los agujeros para que no salga agua.

Si llenamos la botella vemos que el agua sale por el extremo de las dos cañitas con una velocidad proporcional a la altura del agua en el interior de la botella. Y si comparamos los dos chorros de agua vemos que la velocidad de salida es menor en la cañita larga por la caída de presión en el interior de la cañita. Dicha caída de presión se produce por el rozamiento del líquido con las paredes de la cañita.


jueves, 20 de noviembre de 2008

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.