Teorema de bernoulli y aplicaciones

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Teorema de bernoulli y aplicaciones

  1. 1. Física ll
  2. 2.  Describe el comportamiento de un flujolaminar moviéndose a lo largo deuna corriente de agua
  3. 3.  Expresa que en un fluido ideal(sin viscosidad ni rozamiento) en régimen decirculación por un conducto cerrado,la energía que posee el fluido permanececonstante a lo largo de su recorrido
  4. 4.  Cinética: es la energía debida a la velocidadque posea el fluido. Potencial gravitacional: es la energía debidoa la altitud que un fluido posea. Energía de flujo: es la energía que un fluidocontiene debido a la presión que posee.
  5. 5.  La siguiente ecuación conocida como"Ecuación de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli)consta de estos mismos términos. donde: V= velocidad del fluido en la secciónconsiderada. = densidad del fluido. P = presión a lo largo de la línea de corriente. g = aceleración gravitatoria z= altura en la dirección de la gravedad desdeuna cota de referencia.
  6. 6.  Para aplicar la ecuación se deben realizar lossiguientes supuestos: Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, seconsidera que la línea de corriente sobre la cualse aplica se encuentra en una zona no viscosadel fluido. Caudal constante Flujo incompresible, donde ρ es constante. La ecuación se aplica a lo largo de una línea decorriente o en un flujo irrotacional
  7. 7.  Un ejemplo de aplicación del principio loencontramos en el flujo de agua en tubería.
  8. 8.  Se aplica al flujo sobre superficies, comolas alas de un avión o las hélices de unbarco. Las alas están diseñadas para queobliguen al aire a fluir con mayorvelocidad sobre la superficie superior quesobre la inferior, por lo que la presiónsobre esta última es mayor que sobre lasuperior. Esta diferencia de presión proporciona lafuerza de sustentación que mantiene alavión en vuelo y por eso puede volar.
  9. 9. El efecto Bernoulli es también enparte el origen de lasustentación de los aviones.Gracias a la forma y orientación delos perfiles aerodinámicos, elala es curva en su cara superiory está angulada respecto a laslíneas de corriente incidentes.Por ello, las líneas de corrientearriba del ala están mas juntasque abajo, por lo que lavelocidad del aire es mayor y lapresión es menor arriba del ala;al ser mayor la presión abajodel ala, se genera una fuerzaneta hacia arriba llamadasustentación.
  10. 10. Las chimeneas son altas para aprovecharque la velocidad del viento es más constantey elevada a mayores alturas. Cuanto másrápidamente sopla el viento sobre la boca deuna chimenea, más baja es la presión ymayor es la diferencia de presión entre labase y la boca de la chimenea, enconsecuencia, los gases de combustión seextraen mejor.
  11. 11. La ecuación de Bernoulli y la ecuación decontinuidad también nos dicen que sireducimos el área transversal de una tuberíapara que aumente la velocidad del fluido quepasa por ella, se reducirá la presión.
  12. 12. Este teorema se aplica tanto para líquidos comopara gases, para ejemplificar tenemos lospulverizadores (en los casos de gases estefenómeno se conoce con el nombre de efectoClement y Desormes en honor a los físicos que lodescubrieron), fue descubierto casualmente(como casi todo en esta vida).
  13. 13.  Un simple soplete depintura utiliza esteprincipio. Investiguepara qué sirve untubo PITOT en laaviación y haga undibujo de su principiointerno.
  14. 14. En una mina francesa se le ordeno a uno de los obreros que tapara conun escotillón la boca de la galería exterior que servía para suministraraire comprimido a la mina.El obrero lucho un buen rato con el chorro de aire que entrabaen la mina, pero de repente el escotillón mismo cerro degolpe la galería, con tanta fuerza, que si hubiera sido máspequeño habría sido arrastrado por la escotilla deventilación junto con el obrero
  15. 15. La atracción repentina de dos barcos que pasan a poca distancia yvan en el mismo sentido, se dio en la primera guerra mundial elchoque de dos barcos, donde por supuesto se le hecho la culpa alcapitán de uno de ellos ya que cuando dos barcos van en la mismadirección y tienen una velocidad considerable el agua que seencuentra entre ellos ofrece menos presión que la exterior con laconsecuencia de la aparente atracción entre ambos.Resistirse a esta fuerza no es cosa fácil, sobre todo en el agua,donde el peso de nuestro cuerpo no nos ayuda a mantener laestabilidad.En el caso de los líquidosse da otro ejemplo curioso

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