Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli
1. Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli Teorema de Torricelli, Tubo Tubo de venturi, Tubo de pitot 2. Tubo de Venturi El medidor Venturi. La figura muestra un medidor Venturi que se usa para medir la rapidez de flujo de un tubo. La parte angosta del tubo se llama garganta. Deduzca una expresión para la rapidez de flujo v 1 en función de de las áreas transversales A 1 y A 2 . y la diferencia diferencia de altura h en los tubos verticales. Aplicando Bernoulli entre los puntos 1 y 2 ( y 1 = y 2 ), De la ecuación de continuidad, Para obtener la diferencia de presiones, consideremos como H la altura del líquido encima del punto 2, Entonces, 3. Tubo de Venturi Una aplicación de la Ecuación de Bernoulli es el tubo de Venturi, que se usa para medir la velocidad de flujo de un fluido. Un fluido de densidad densidad F V fluye por un tubo de sección transversal A 1 . La superficie disminuye dism inuye en el cuello a A 2 y se sujeta un manómetro. El manómetro contiene un fluido de densidad L . o
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4. Tubo de Venturi Entre las aplicaciones más comunes se encuentran las siguientes: Automotriz. Limpieza. Métodos de captación de la energía eólica. Biológica. En la industria automotriz se utiliza comúnmente en el carburador de un automóvil, El suministro de gasolina de un motor con carburador se consigue utilizando un tubo de Venturi. Para lograr la carburación adecuada, adecuada, el aire acelera acelera su paso en el Venturi. Venturi. E l vacío que se genera genera es suficiente para permitir que la presión atmosférica empuje la gasolina desde la cámara del flotador hacia la garganta del carburador. La salida de gasolina se controla mediante la altura de nivel de bencina, en la cámara del flotador y un orificio calibrado (jet). En el área de limpieza se utilizan para realizar la eliminación de la materia suspendida en ambientes industriales por medio de lavadores dinámicos de rocío. En este sistema, el gas se fuerza a través de la garganta de un tubo de Venturi, en la que se mezcla con rocíos de agua de alta presión o
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5. Tubo de Pitot Este dispositivo sirve para medir la rapidez de flujo de un gas. Por un lado, se tiene la presión estática del gas en las aberturas ³a´ del tubo. Por otro, la presió n en ³b´, que corresponde corresponde a la presión del fluido en reposo. La ecuación de Bernoulli para esos puntos da: o o
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Si sustituimos la diferencia de presiones por la lectura del manómetro que contiene un fluido de densidad F , se tiene: V
6. Anemómetro de presión hidrodinámica Cuando el viento impacta sobre una superficie, en ella se produce una presión adicional que depende de esa velocidad, si esta presión se capta adecuadamente, y se conduce a un instrumento medidor, tendremos un anemómetro de presión. Para capturar esta presión se utiliza el llamado tubo de Pitot. La diferencia de presión entre los extremos del tubo de Pitot hará que la columna líquida se desplace de un lado, la diferencia de altura será proporcional a la velocidad del viento incidente en la b oca del tubo y servirá como indicador de esta. o
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Efecto Magnus o
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El efecto Magnus, denominado así en honor al físico y químico alemán Heinrich Gustav Magnus (1802 -1870). Es un fenómeno físico por el cual la rotación de un objeto afecta a la trayectoria del mismo a través de un fluido, en particular, el aire. Es el resultado de varios fenómenos, incluido el principio de Bernoulli y el proceso de formación de la capa límite en el fluido situado alrededor de los objetos en movimiento. Motor Flettner. El efec to Magnus se usó en sistemas de propulsión compuestos por grandes cilindros verticales (rotores pasivos) capaces de producir un empuje hacia adelante cuando la presión del aire es lateral; esto es, la presión del aire hace girar al cilindro llamado rotor a l mismo tiempo que hace avanzar la nave de modo perpendicular al aire en movimiento.
Aplicaciones del Principio de Bernoulli
Airsoft Las réplicas usadas en este juego suelen incluir un sistema llamado HopUp que provoca que la bola sea proyectada realizando un efecto circular, lo que aumenta el alcance efectivo de la réplica. Este efecto es conocido como efecto Magnus, la rotación de la bola provoca que la velocidad del flujo por encima de ella sea mayor que por debajo, y con ello la aparición de una diferencia de presiones que crea la fuerza sustentadora, que hace que la bola tarde más tiempo en caer. Chimenea Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen
Tubería mejor. La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión. Natación La aplicación dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión. Movimiento de una pelota o balón con efecto Si lanzamos una pelota o un balón con efecto, es decir rotando sobre sí mismo, se desvía hacia un lado. También por el conocido efecto Magnus, típico es el balón picado, cuando el jugador mete el empeine por debajo del balón causándole un efecto rotatorio de forma que este traza una trayectoria parabólica. Es lo que conocemos como vaselina. Carburador de automóvil En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminui r la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire. Flujo de fluido desde un tanque La tasa de flujo está dada por la ecuación de Bernoulli. Dispositivos de Venturi En oxigenoterapia, la mayor parte de sistemas de suministro de débito alto utilizan dispositivos de tipo Venturi, el cual esta basado en el principio de Bernoulli. y
Entre las aplicaciones más comunes se encuentran las siguientes: o
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Automotriz.
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Limpieza.
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Métodos de captación de la energía eólica.
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Biológica.
En la industria automotriz se utiliza comúnmente en el carburador de un automóvil, El suministro de gasolina de un motor con carburador se consigue utilizando un tubo de Venturi. Para lograr la carburación adecuada, el aire acelera su paso en el Venturi. E l vacío que se genera es suficiente para permitir que la presión atmosférica empuje la gasolina desde la cámara del flotador hacia la garganta del carburador. La salida de gasolina se controla mediante la altura de nivel de bencina, en la cámara del flotad or y un orificio calibrado (jet). En el área de limpieza se utilizan para realizar la eliminación de la materia suspendida en ambientes industriales por medio de lavadores dinámicos de rocío. En este sistema, el gas se fuerza a través de la garganta de un tubo de Venturi, en la que se mezcla con rocíos de agua de alta presión.
COLEGIO BENIGNO MALO
NOMBRE: CRISTINA YANZA
PROFESOR: ING. JORGE MOSQUERA
CURSO: SEXTO´G´
MATERIA: FÍSICA
TEMA: APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE BERNOULLI
AÑO LECTIVO: 2010-2011
