La idea básica
* flujo más rápido, presión inferior: Cuando un fluido fluye más rápido, su presión disminuye. Por el contrario, cuando un fluido se ralentiza, su presión aumenta.
Por qué sucede esto
Imagine un fluido que fluye a través de una tubería. A medida que la tubería se estrecha, el fluido debe acelerar para mantener un caudal constante (piense en apretar la pasta de dientes de un tubo).
* Conservación de energía: La energía total del fluido permanece constante. Esta energía viene en tres formas:
* Energía cinética: La energía del movimiento. Un fluido más rápido tiene más energía cinética.
* Energía potencial: La energía relacionada con la posición del fluido en un campo gravitacional. Esto es menos importante en la mayoría de las aplicaciones de Bernoulli.
* Energía de presión: La energía relacionada con la presión del fluido. Una mayor presión significa más energía de presión.
* Comercio: A medida que el fluido se acelera (aumentando la energía cinética), tiene que perder parte de su energía de presión para mantener la constante de energía total.
Ecuación clave
El principio de Bernoulli a menudo está representado por la siguiente ecuación:
`` `` ``
P + (1/2) ρv² + ρgh =constante
`` `` ``
Dónde:
* P: Presión
* ρ: Densidad del fluido
* V: Velocidad del fluido
* g: Aceleración debido a la gravedad
* H: Altura por encima de un punto de referencia
Aplicaciones
El principio de Bernoulli tiene numerosas aplicaciones en varios campos:
* aviones: La forma curva de un ala de avión crea una diferencia en la velocidad del aire por encima y por debajo del ala, lo que lleva a la elevación.
* medidores venturi: Estos dispositivos miden la velocidad de flujo de fluido midiendo las diferencias de presión en una sección estrecha de una tubería.
* atomizadores y pulverizadores: El principio de Bernoulli se usa para crear un vacío que dibuja líquido en una corriente de aire, creando una fina niebla.
* Windmills: La forma de las cuchillas de los molinos de viento está diseñada para maximizar la diferencia en la velocidad del aire, lo que lleva a una mayor generación de energía.
* Sports: Desde las bolas curvas en el béisbol hasta el ascensor generado por las pelotas de golf, el principio de Bernoulli juega un papel en muchos deportes.
Limitaciones
El principio de Bernoulli se aplica a:
* fluidos ideales: Los fluidos que son incompresibles (la densidad permanece constante), invisible (sin fricción interna) y tienen flujo irrotacional (sin remolinos).
* flujo estable: Flujo donde la velocidad en cualquier punto del fluido no cambia con el tiempo.
en resumen
El principio de Bernoulli explica cómo se interconectan la velocidad y la presión de un fluido. Tiene aplicaciones de gran alcance en varios campos, desde la aviación hasta los dispositivos cotidianos.
