Fluidos En Movimiento | Divertidos Experimentos De Ciencia

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Aquí hay algunas maneras divertidas de demostrar los principios de la dinámica de fluidos.

Daniel Bernoulli (1700-1782) fue un matemático y físico suizo mejor conocido por su trabajo con dinámicas de fluidos. Comenzó a estudiar fluidos porque estaba interesado en estudiar la presión y el flujo de sangre en el cuerpo humano.

Su método doloroso de medir la presión arterial consistía en insertar un tubo de vidrio hueco directamente en la arteria de un paciente y medir la altura de la sangre bombeada en el tubo con cada latido del corazón. Afortunadamente, este método para medir la presión arterial fue reemplazado por el manguito de presión arterial menos doloroso inventado por Scipione Riva-Rocci en 1896.

Cuando un fluido se mueve más rápido, tiene menor presión. Este principio explica la elevación creada por el ala de un avión.

Cuando un fluido se mueve más rápido, tiene menor presión. Este principio explica la elevación creada por el ala de un avión.

Crédito: NASA Quest.

A partir de sus experimentos, Bernoulli concluyó que cuando un fluido se mueve más rápido, tiene una presión más baja. Esto se conoce como el Principio de Bernoulli, y se utiliza para explicar muchas ideas científicas desde el movimiento de los sistemas meteorológicos hasta el ascensor creado por el ala de un avión. Las siguientes demostraciones simples le permitirán jugar con algunos juguetes divertidos y aprender un poco sobre la ciencia natural de los fluidos (líquidos y gases) en movimiento. [Cuenta atrás: Respuestas sencillas a las 5 preguntas más importantes sobre ciencia que hacen los niños]

Experimento 1

Una corriente de fluido que entra en contacto con una superficie suavemente curvada tenderá a seguir esa superficie.

Una corriente de fluido que entra en contacto con una superficie suavemente curvada tenderá a seguir esa superficie.

Una corriente de fluido que entra en contacto con una superficie suavemente curvada tenderá a seguir esa superficie.

Crédito: thomas eder Shutterstock

Ejecutar un chorro suave de agua de un grifo. Sosteniendo una cucharada paralela al agua corriente, introduzca suavemente la parte posterior curva de la cuchara en el agua corriente.

¿Qué pasa con el chorro de agua?

Gire la cuchara de manera que el lado del tazón de la cuchara esté en el arroyo. ¿En qué se diferencia el resultado? ¿De qué lado se está moviendo el agua más rápido?

Experimento 2

Un fluido de movimiento más rápido tiene menos presión que un fluido de movimiento más lento.

Aunque no puedas verlo, ¡el aire es un fluido! Cuando una columna de aire se mueve más rápido que el aire a su alrededor, habrá menos presión donde el aire se está moviendo rápidamente.

Que necesitarás:

  • 2 bolas de pingpong
  • 2 piezas de hilo de un pie de largo
  • Cinta
  • Paja de soda

Qué hacer:

Pegue el hilo a las bolas de ping-pong y colóquelas de un toallero o barra para que queden separadas por media pulgada. Use la pajilla de soda para soplar una columna de aire en movimiento rápido entre las bolas.

¿En qué dirección se mueven las bolas? Si el aire que se mueve rápidamente entre las bolas tiene menos presión que el resto del aire en la habitación, ¿cómo explica esto lo que sucedió? Intenta mover las bolas más cerca y más lejos. ¿Cómo cambia esto lo que sucede y por qué?

Experimento 3

Cómo engañar a tus amigos usando el Principio de Bernoulli

Que necesitarás:

  • Un embudo
  • Una pelota de ping-pong

Qué hacer:

Coloque la pelota de ping-pong en la mesa y coloque el embudo sobre ella. Desafía a tus amigos a que pongan el embudo en posición vertical con la bola en el embudo, sin tocar la bola ni arrastrar el embudo hacia el borde de la mesa.

Este truco requiere algo de práctica y mucha energía eólica, ¡pero deberías poder volar hacia el extremo estrecho del embudo para disminuir la presión en el interior, elevar la pelota lo suficientemente alto como para que el embudo gire hacia arriba! ¡Recuerda que tienes que soplar continuamente en el embudo mientras lo giras!

Experimento 4

¿Cómo explica el principio de Bernoulli cómo se levanta la forma de un ala de avión?

Que necesitarás:

  • Una hoja de papel de escribir
  • Un trozo de hilo o cuerda suave de aproximadamente un metro de largo
  • Un perforador o un lápiz afilado.
  • Cinta

Qué hacer:

Haga un pliegue pronunciado en el papel de escribir alrededor de un tercio del camino hacia arriba desde la parte inferior.

Despliegue el pliegue y pegue el borde superior del papel con el borde inferior. Ahora debe tener una forma aerodinámica con una superficie inferior plana y una superficie superior suavemente curvada.

Usando la parte curva como la parte frontal de su perfil aerodinámico, y el borde estrecho con cinta adhesiva como la parte posterior, haga un agujero en la parte superior e inferior de su perfil aerodinámico. Pase la cuerda por los agujeros.

Sostenga la cuerda verticalmente con un extremo en cada mano y el perfil aerodinámico en la parte inferior de la cuerda. Gira en un círculo o corre y observa a tu perfil aerodinámico subir por la cuerda.

¿Se está moviendo el aire más rápidamente sobre la parte superior del papel curvado o debajo del lado plano inferior? ¿Cómo lo sabes? Mira de cerca las alas de un avión. ¿Cuál es la forma del ala? ¿Cómo ayuda esto a explicar cómo puede volar un avión pesado?

Experimento 5

¿Cómo un ascensor crea un helicóptero?

Que necesitarás:

  • Escribiendo papel
  • gobernante
  • Lápiz
  • tijeras
  • Pequeño clip

Qué hacer:

(Ver ilustración)

Corte un rectángulo de 4 por 8 pulgadas (10 por 20 centímetros) de la hoja de papel para escribir.

Corte una línea recta por la mitad del rectángulo; deténgase casi a la mitad.

Aproximadamente un octavo de pulgada desde la parte inferior de la primera línea, corte cortes alrededor de una pulgada y media de los bordes del papel.

Dobla hacia arriba a lo largo de las líneas de puntos para que los rectángulos "X" e "Y" formen el vástago del rotor. Luego doble el borde inferior en "Z" un cuarto de pulgada y agregue un clip para el peso.

Dobla el rectángulo "A" hacia arriba. Dobla el rectángulo "B" hacia abajo.

Deja caer tu helicóptero desde arriba y mira cómo gira lentamente hacia el suelo.

¿A dónde se está moviendo el aire más rápidamente? ¿Qué fuerza hace que el aire se mueva? ¿Cómo esto crea sustentación? Si vives en un área donde los árboles de arce son comunes, estudia sus semillas de "helicóptero" en la primavera. ¿Cuáles serían las ventajas de este sistema de dispersión de semillas?

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