Por ejemplo, coge una botella de agua. Llénala de agua y ponla boca abajo. En lugar de fluir de forma constante hacia abajo, se traga por partes. ¿Por qué?
Excelente respuesta. Bienvenido.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?El trago que describes se debe a que el aire es aspirado por la botella y detiene temporalmente el flujo a través de la boquilla. Cuando la botella está llena de agua, tiene una presión determinada. Cuando la giras y sale algo de agua, la presión es ahora menor en la botella.
Una vez que la presión en la botella es inferior a la presión atmosférica, el aire fuerza su entrada en la botella. Esto iguala la presión y el agua vuelve a fluir. A continuación, la presión disminuye, el aire es aspirado, y así sucesivamente. Finalmente, todo el agua desaparece y la botella se llena de aire a la misma presión que la atmósfera.
Jose G
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A medida que el agua sale de la botella, el aire entra para reemplazarla. Si se da la vuelta a la botella, como el cuello de la botella es tan estrecho, en un momento dado el agua bloqueará el flujo de aire hacia la botella, o el aire bloqueará el flujo de agua hacia fuera de la botella. Esencialmente, se "turnan" para entrar o salir, lo que crea el efecto de "tragar".
Esto se puede evitar si se puede reservar parte del espacio del cuello de botella para el agua y parte para el aire. Una forma de hacerlo es inclinar la botella más lentamente, de modo que el aire fluya por la parte superior del cuello de la botella mientras el agua sale por la parte inferior. Si tienes que mantener la botella completamente al revés, puedes girarla para crear un efecto de remolino (también llamado vórtice ): en este caso, el aire fluye hacia el centro del cuello de la botella mientras que el agua sale por los lados. Cualquiera de las dos formas permitirá que el aire entre al mismo tiempo que el agua salga, para que todo vaya más fluido.
hap497
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Hay un punto importante que las respuestas anteriores han pasado por alto. Y este fenómeno no es muy conocido - ¡aunque el agua que sale de una botella volcada sí lo es!
El glug-glug y las burbujas de aire que se elevan en el agua se deben a un inestabilidad fluidodinámica llamado el Inestabilidad de Rayleigh-Taylor (wiki) . Esta inestabilidad se produce cuando un fluido pesado (el agua en la botella, en este caso) está suspendido sobre un fluido ligero (el aire fuera de la botella). La configuración de pesado sobre ligero es intrínsecamente inestable, y basta una pequeña perturbación para romper el equilibrio.
En una botella volcada, las minúsculas ondas capilares de la superficie (debidas, por ejemplo, a las vibraciones) se amplifican en ondas de mayor amplitud hasta que el aire del fondo se convierte en una burbuja, es cortado por el agua y sube al interior de la botella en forma de "glug".
Los casos limitados de esta inestabilidad son también responsables del bajo rendimiento de las reacciones de fusión, de las formas de collar observadas en las explosiones de supernovas, de los patrones encontrados en las erupciones volcánicas, de la forma de hongo en las explosiones nucleares y de las nubes de mammatus que se forman en la Tierra.
Si está interesado en leer más sobre la ciencia que hay detrás de esto, léalo en el Journal of Fluid Mechanics aquí .
Lo que hay que saber:
- A menudo hay suficiente presión de aire para soportar una columna de agua dentro de una botella. Por lo tanto, el agua no sale de una botella volcada sólo por la presión del aire.
- El real La razón por la que el agua fluye fuera de una botella volcada es la presencia de una inestabilidad llamada inestabilidad de Rayleigh Taylor que amplifica las ondas capilares y hace que el aire burbujee a través del agua.
sunpyg
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