Hidrodinámica

1.-

Análisis del video Top 10 curve goals es muy común encontrar lo que se conoce como efecto en el movimiento. Consiste en que la trayectoria de la pelota se curva a voluntad, hacia arriba o hacia abajo o también hacia los lados.

Los futbolistas logran el efecto pateando la pelota en una dirección que no pase por su centro, sino que esté desplazada hacia la periferia. Esta forma de golpearla produce el deseado movimiento combinado de traslación y rotación.

En Física este efecto de curvatura de la pelota debido a la rotación se denomina efecto Magnus y su explicación está en la interacción de la pelota con el aire.

Debido a la viscosidad del aire, la porción de éste que se encuentre cercana a la superficie de la pelota es arrastrada por ella. Entonces, cuando la pelota está girando se produce un incremento de la velocidad del aire con respecto a la pelota de un lado, y una disminución por el otro.

Existe una ley debida al físico francés Bernoulli según la cual el aire con mayor velocidad produce una presión menor que el aire con menor velocidad. Así, cuando la pelota está rotando la presión que ejerce el aire por uno de sus lados es mayor que por el contrario y esto empuja la pelota hacia una dirección lateral produciéndose la curva.

Analisis de video Bernoulli's Principle

En el video se demuestra la elevación generada por el flujo de aire sobre la superficie.La cuarta parte se coloca al borde de la mesa. Al soplar fuertemente a través de la superficie de la moneda puedes causar bastante elvacion para dejar la mesa y volar y colocarse en un vaso a escasos centímetros. El video revela que la mondea se levanta 1/8 pulgadas y da giros y luego se vee atrapado en la corriente de aire. Realizando cálculos aplicando el principio de Bernoulli indicaría que la velocidad del aire debe alcanzar cerc de150 mph para levantar la moneda

3.-Vaciado de un depósito

Datos

Radio del depósito 11 cm, luego, S1=π (0.11)2m2

Radio del orificio 0.9 cm, luego, S2=π(0.009)2 m2

Altura inicial 45 cm, H=0.45 m

Sustituyendo estos datos en la fórmula del tiempo

t=√(s12

s22−1)

2Hg→t=√¿¿

que es el tiempo que tarda en vaciarse completamente el depósito. Si aplicamos la aproximación S1>>S2

t=s1s2 √ 2Hg →t=

π (0.11)2

π (0.009)2 √ 2(0.45)9.82=45.2236 s

obtenemos prácticamente el mismo tiempo.