Aplicaciones del principio de Bernoulli
1. Las afirmaciones basadas en el principio de Bernoulli son…
(1) fuerza de sustentación en una aeronave
(2) bomba hidráulica
(3) pulverizadores contra mosquitos
(4) globo aerostático
Solución
Las afirmaciones basadas en el principio de Bernoulli son:
(1) fuerza de sustentación en aviones y
(3) pulverizadores contra mosquitos
(2) Bomba hidráulica según el principio de Pascal
(4) Globo aerostático basado en el principio de Arquímedes
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2. Las afirmaciones relativas a la aplicación del principio de Bernoulli son…
(1) medidor venturi
(2) pulverizadores contra mosquitos
(3) barómetro
(4) termómetro
Solución
Las afirmaciones basadas en el principio de Bernoulli son:
(1) medidor venturi y
(2) aerosol antimosquitos
(3) un barómetro basado en la presión hidrostática
(4) termómetro de mercurio o alcohol basado en la expansión
3. Las herramientas basadas en el principio de Bernoulli son…
(1) bomba hidráulica
(2) carburador
(3) medidor venturi
(4) termómetro
Solución
(2) carburador y
(3) medidor venturi
(1) Bomba hidráulica basada en presión hidrostática, ley de Pascal
(4) termómetro de mercurio o alcohol basado en la expansión
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4. Las alas de los aviones están diseñadas para tener la máxima fuerza de sustentación , como se muestra en la imagen. Si v es la velocidad del flujo de aire y P es la presión del aire, entonces, según el principio de Bernoulli, el diseño se realiza de manera que…
Solución
Para que las alas del avión se eleven, el empuje del aire en la parte inferior del ala debe ser mayor que la fuerza de empuje en la parte superior del ala.
La fuerza de empuje en la parte inferior del ala es mayor si la presión del aire en la parte inferior del ala es mayor. P = F / A, donde la presión P es directamente proporcional a F. Si la presión es mayor, la fuerza también aumenta.
El principio de Bernoulli establece que la presión del aire en la parte inferior del ala es grande cuando la velocidad del aire en la parte inferior del ala es pequeña.
v A > v B s de modo que P A <P B
1. Pregunta: ¿Qué es el principio de Bernoulli?
Respuesta: El principio de Bernoulli establece que, para un flujo no viscoso de un fluido no conductor, un aumento en la velocidad del fluido ocurre simultáneamente con una disminución en la presión estática o una disminución en la energía potencial del fluido.
2. Pregunta: ¿Cómo se relaciona el principio de Bernoulli con la conservación de la energía?
Respuesta: El principio de Bernoulli es una manifestación de la conservación de la energía en los flujos de fluidos. La energía total en un sistema de fluido en movimiento constante se conserva. A medida que aumenta la energía cinética (velocidad) del fluido, disminuye su energía potencial (presión), y viceversa.
3. Pregunta: ¿Por qué las alas de los aviones tienen la parte superior curvada y la inferior plana?
Respuesta: Las alas de los aviones (perfiles aerodinámicos) están diseñadas con una parte superior curvada y una inferior plana para que el aire circule más rápido por la parte superior que por la inferior. Según el principio de Bernoulli, esto provoca una menor presión en la parte superior y una mayor presión en la inferior, generando sustentación.
4. Pregunta: ¿Cómo explica el principio de Bernoulli el funcionamiento de un medidor Venturi?
Respuesta: Un medidor Venturi tiene una sección estrecha donde aumenta la velocidad del fluido, lo que provoca una disminución de la presión. Midiendo la diferencia de presión entre las secciones estrecha y no estrecha, se puede determinar el caudal del fluido, utilizando el principio de Bernoulli.
5. Pregunta: ¿Por qué un balón de fútbol que gira describe una curva en su trayectoria?
Respuesta: Esto se debe al efecto Magnus. Al girar la pelota, acelera el aire en un lado y lo ralentiza en el otro. Según el principio de Bernoulli, esto genera una diferencia de presión que provoca que la pelota describa una curva.
6. Pregunta: ¿Cómo se relaciona el principio de Bernoulli con el funcionamiento de un atomizador o pulverizador de perfume?
Respuesta: Cuando se sopla aire sobre la parte superior del tubo atomizador, este acelera, creando una zona de baja presión. La mayor presión en la parte inferior empuja el líquido hacia arriba, donde se encuentra con el aire que se mueve rápidamente y se pulveriza en forma de fina niebla.
7. Pregunta: ¿Cómo supone un riesgo un tejado curvo en un edificio durante vientos fuertes?
Respuesta: Durante vientos fuertes, el aire se mueve más rápido sobre un techo curvo que sobre una superficie plana. Según el principio de Bernoulli, el aire que se mueve más rápido sobre la superficie curva crea una zona de baja presión. Esta diferencia de presión puede provocar un efecto de elevación, dañando potencialmente el techo.
8. Pregunta: ¿Por qué las ventanillas abiertas de un coche en movimiento crean un efecto de aleteo en los papeles que hay dentro?
Respuesta: A medida que el coche se mueve, la velocidad del aire exterior es mayor que la interior. Esto crea una diferencia de presión debido al principio de Bernoulli, lo que provoca que los papeles aleteen mientras el aire intenta igualar la presión.
9. Pregunta: ¿Cómo puede el principio de Bernoulli explicar la sustentación que experimentan los practicantes de kitesurf?
Respuesta: Cuando la cometa se inclina contra el viento, acelera el flujo de aire sobre su superficie superior, creando una zona de baja presión. La mayor presión debajo de la cometa, en comparación con la baja presión en la parte superior, genera sustentación, lo que permite a los practicantes de kitesurf elevarse sobre el agua.
10. Pregunta: ¿Por qué se recoge la cortina de la ducha cuando se abre el grifo?
Respuesta: El agua caliente de la ducha calienta el aire, provocando que ascienda y acelere su circulación dentro de la ducha. Este aire que se mueve más rápido crea una menor presión dentro de la ducha en comparación con el exterior. Como resultado, la cortina de la ducha se recoge hacia adentro debido a la diferencia de presión, según el principio de Bernoulli.
