Material
- Bola de ping pong o de corcho blanco
- Secador de pelo.
Procedimiento
Se toma un secador apuntando hacia arriba, se coloca la bola en el centro de la corriente de aire a cierta distancia por encima del secador y se suelta.
¿Qué sucede?
La pelota se queda levitando en equilibrio a una cierta distancia de la boca del secador por “Efecto Venturi”
Explicación
La velocidad del aire es mayor en la parte central de la corriente y menor en los bordes. Fuera de la corriente el aire está prácticamente en reposo.Las regiones en las que el aire se está moviendo rápidamente son de baja presión, mientras que las regiones en donde el aire está en reposo son de alta presión. Este balance de presiones hace que la bola levite.
La velocidad del aire es mayor en la parte central de la corriente y menor en los bordes. Fuera de la corriente el aire está prácticamente en reposo.Las regiones en las que el aire se está moviendo rápidamente son de baja presión, mientras que las regiones en donde el aire está en reposo son de alta presión. Este balance de presiones hace que la bola levite.
 Secador de boca no muy ancha. Pelota de ping-pong. |  |
Fundamento científico
Si colocamos una pelota de ping-pong sobre el chorro de aire de un secador, esta se mantendrá en equilibrio estable, de modo que incluso desplazándola ligeramente con el dedo vuelve al centro del chorro.
Desarrollo
Cuando la gente ve esta demostración con el chorro vertical no suele quedar muy impresionada: «¡Pues claro que la pelota no se cae, el aire la empuja hacia arriba!», dicen muchos y no es mentira, pero si se inclina lentamente el secador, la bola sigue ahí y el asombro se multiplica (aunque a partir de cierto ángulo, la gravedad vence, claro).
Esta misma experiencia se puede llevar a cabo sin secador, fabricando una especie de pipa con un tapón de botella (de las de plástico de 1,5 L, por ejemplo) con un agujero en su centro por el que pasa una pajita de beber refrescos acodada. Soplando con algo de fuerza y habilidad también se consigue hacer que la pelota levite.
Es fácil comprender cómo el chorro de aire ejerce una fuerza hacia arriba sobre la pelota, pero para explicar la estabilidad, el ingeniero rumano Henri Coanda, hacia 1930, estudió y enunció el hoy llamado «efecto Coanda», que es la tendencia de un fluido real (viscoso) que circula cerca de una superficie a «quedarse parcialmente pegado» a ella, algo que tantas veces hemos experimentado al servir líquidos con una jarra. En nuestro caso, y en palabras del físico Rafael García Molina, de la Universidad de Murcia:
«Cuando la pelotita se desvía de la línea central del chorro de aire, el aire que rodea (debido al efecto Coanda) la parte de la pelotita más próxima al eje central del chorro sale despedido alejándose del eje; por conservación del momento lineal (o por el principio de acción y reacción si se prefiere para el caso de dos cuerpos), la pelotita tiene que moverse hacia el eje (en sentido contrario al aire despedido), de manera que tiende a permanecer estable en el centro del chorro. La rotación que se observa de la pelotita está más en sintonía con esta segunda explicación».
Tomado de 30 usos científicos para una (… bueno, varias) botella(s) de gaseosa, que se encuentra en:
bohr.fcu.um.es/miembros/rgm/TeachPubl/30BotellasGaseosa.pdf
Esta misma experiencia se puede llevar a cabo sin secador, fabricando una especie de pipa con un tapón de botella (de las de plástico de 1,5 L, por ejemplo) con un agujero en su centro por el que pasa una pajita de beber refrescos acodada. Soplando con algo de fuerza y habilidad también se consigue hacer que la pelota levite.
Es fácil comprender cómo el chorro de aire ejerce una fuerza hacia arriba sobre la pelota, pero para explicar la estabilidad, el ingeniero rumano Henri Coanda, hacia 1930, estudió y enunció el hoy llamado «efecto Coanda», que es la tendencia de un fluido real (viscoso) que circula cerca de una superficie a «quedarse parcialmente pegado» a ella, algo que tantas veces hemos experimentado al servir líquidos con una jarra. En nuestro caso, y en palabras del físico Rafael García Molina, de la Universidad de Murcia:
«Cuando la pelotita se desvía de la línea central del chorro de aire, el aire que rodea (debido al efecto Coanda) la parte de la pelotita más próxima al eje central del chorro sale despedido alejándose del eje; por conservación del momento lineal (o por el principio de acción y reacción si se prefiere para el caso de dos cuerpos), la pelotita tiene que moverse hacia el eje (en sentido contrario al aire despedido), de manera que tiende a permanecer estable en el centro del chorro. La rotación que se observa de la pelotita está más en sintonía con esta segunda explicación».
Tomado de 30 usos científicos para una (… bueno, varias) botella(s) de gaseosa, que se encuentra en:
bohr.fcu.um.es/miembros/rgm/TeachPubl/30BotellasGaseosa.pdf
Papel higienico y principio de Bernoulli:
Otro experimento que se puede realizar utilizando el principio de Bernoulli es el siguiente:
Materiales:
Secadora de pelo, un rollo de papel higiénico (de baño), algo donde pueda dar vuelta del rollo de papel (pedazo de PVC, una pluma, un lápiz, un pedazo de madera, etc.)
Procedimiento
Coloca el papel en el tubo de forma que gire libremente.
Dirige el flujo de aire de la secadora justo por encima del rollo de papel. Debido a que el flujo de aire es muy rápido arriba, la presión disminuye. Al disminuir la presión el rollo genera menor fricción sobre el soporte y el papel se desenrolla fácilmente.
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3º Experimento Botellas inseparables
Materiales:
Materiales:
- 2 botella vacías de doble litro,
- pita (cáñamo, hilo, hilo de pescar, etc),
- un clavo,
- una vela,
- pinza (alicate),
- fósforos,
- un soporte (palo largo de madera o pvc),
- secadora de pelo.
Procedimiento:
Enciende la vela y caliente el clavo sujetándolo con la pinza. Cuando este caliente perfora un agujero en el centro de cada tapón de las botellas.
Pasa la pita por este agujero, haz un nudo y tapa la botella.
Coloca las botellas colgando de la pita en el soporte. Las botellas deben de quedar a la misma altura y una a la par de la otra.
Dirije el flujo de aire de la secadora en el medio de las botellas. ¿Qué pasará con las botellas, se separán?
Debido al principio de Bernoulli, contrario a lo que podríamos haber pensado, las botellas no se separan sino que se juntan. Esto se debe a que al pasar el aire muy rápido la presión disminuye, entonces la presión a los lados es mayor y junta las botellas.
