Todos sabemos que no hay que "chupar", sólo empujar. Entonces, ¿cómo se empujan los espaguetis cocidos a la boca? La presión del aire se aplica de forma ortogonal sobre la superficie de los espaguetis. ¿De dónde viene el componente dirigido a tu boca?
Respuestas
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Mikeage
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El componente que se dirige a la boca proviene de la diferente presión entre el exterior y el interior de la boca. Si se crea una diferencia de presión de $\Delta P$ la fuerza que empuja los espaguetis será $\Delta P \cdot S$ donde $S$ es la sección del espagueti (o spaghetti.. dependiendo del hambre que tengas;) )
Si por ejemplo creas dentro de tu boca un vacío con una eficacia del 10% la diferencia de presión será:
$\Delta P\approx 1atm - 0.1atm= 10^4N/m^2$
Si la sección transversal de su espagueti único es $1mm^2$ la fuerza que empuja la comida en la boca será de 10 N: ¡casi un kilo!
Ni siquiera necesitarás ser tan eficiente como el 10% ;)
Al realizar la acción de succión, es evidente que los pulmones crean y mantienen una diferencia de presión entre el aire circundante y el aire del interior de la boca. Un punto importante a tener en cuenta aquí es que la boca no debe estar demasiado abierta (un poco la deja trabajar todavía), de lo contrario el gradiente de presión entre el interior y el exterior de la boca no puede ser mantenido por los pulmones en expansión durante un período de tiempo significativo.
En primer lugar, observa que existe una fuerza normal sobre la superficie de los espaguetis debida a la presión del aire (algo arbitrario). Como acabo de explicar, existe un gradiente de presión entre el interior y el exterior de la boca, dirigido hacia el interior, por lo que existe una fuerza impulsora hacia el interior. Combinando los dos efectos se obtiene una fuerza neta dirigida en un cierto ángulo con respecto a la superficie de los espaguetis. Por lo tanto, es una fuerza angular, con algún componente que apunta hacia dentro de la boca, la que lo empuja hacia dentro.
Goyuix
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Como no estoy del todo satisfecho con las respuestas hasta la fecha, ésta es mi opinión: todo el mundo parece estar de acuerdo con los fundamentos de las fuerzas generadas por los diferenciales de presión. Si se toma un espagueti rígido sin cocer con una sección transversal de $A$ El caso es bastante claro: en la base del cilindro en su boca, una fuerza de $p_{in} A$ intenta empujar el espagueti hacia fuera, y en el otro extremo, una fuerza de $p_{out} A$ lo empuja hacia adentro. Las fuerzas generadas por las presiones en los lados se igualan.
Se vuelve más confuso cuando se refiere a los espaguetis cocidos, ya que a) el espagueti cocido no sale directamente de la boca y b) intuitivamente no queremos que transmita fuerzas porque "no se puede empujar una cuerda".
Sin embargo, estas complicaciones no cambian el principio subyacente. Imagina que cortas el espagueti fuera de la boca mientras sigues chupando la parte interior. Claramente, el espagueti libre no sentiría ninguna fuerza neta de la presión del aire después del corte y simplemente se alejaría/caería. Al cortar, has cambiado la imagen total añadiendo $p_{out} A$ ortogonal a la superficie de corte, pero eliminó el empuje de $p_{in} A$ Por lo tanto, antes debe haber habido una fuerza neta en esta superficie si no hay ninguna después.
Sé que no es la pregunta, pero en este caso es mucho más simple mirar la termodinámica básica - el sistema es básicamente un conjunto microcanónico, con $E = p_{out} V_{out} + p_{in} V_{in}$ con la condición de que $V_{in} + V_{out} = \mathrm{const}$ y si $p_{in} < p_{out}$ el estado de mínima energía (y por tanto de equilibrio) es claramente aquel con $V_{out}=0$ .
ZombieSheep
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Creo que está imaginando el espagueti como un cilindro largo y delgado. La presión del aire sólo puede ejercer una fuerza normal a la superficie, por lo que el "empuje" tiene que venir del extremo del fideo, que parece estar demasiado lejos para transmitir la tensión a través de un medio tan blando. Los ingenieros mecánicos a veces descomponen la tensión en presión (un componente uniforme si todas las direcciones), y desviatoria, lo que queda para rellenar el tensor de tensiones. La tensión desviatoria posterior no se transmitiría bien a través de los espaguetis. Pero mientras el medio sea incompresible (como el agua) la presión se transmitirá fácilmente. Esto también se aplicaría a los espaguetis compresibles, pero el volumen debe cambiar con un cambio de presión.
