Aplicaciones de bernoulli

Tubo de Venturi, efecto sustentador, teorema de Torricelli y tubos de Pitot en flujos reales.

Idea general del tema

La ecuación de Bernoulli permite relacionar presión, velocidad y altura en un flujo ideal, y de ahí salen instrumentos y fenómenos muy conocidos. Donde el fluido se acelera, la presión baja; donde se frena, sube.

El tema aplica esa idea a tres casos: el efecto Venturi, en el que un estrechamiento reduce la presión y permite medir el caudal; el tubo de Pitot, que mide la velocidad a partir de la diferencia entre presión de estancamiento y estática; y la sustentación de un ala, donde la diferencia de presiones entre cara superior e inferior produce una fuerza hacia arriba.

Qué vas a comprender de verdad

Al terminar sabrás calcular el caudal de un tubo de Venturi, la velocidad con un tubo de Pitot y la fuerza de sustentación aproximada de una superficie.

También sabrás advertir los límites del modelo ideal, en especial en la sustentación real.

Ruta didáctica recomendada

1. Efecto venturi: estrechamiento de la sección, caída de presión y medida de caudal.
2. Tubo de pitot: presión de estancamiento frente a presión estática y velocidad del flujo.
3. Sustentación: diferencia de presiones entre las caras de un ala y fuerza resultante.

Criterio físico que debes adquirir

El criterio esencial es identificar los dos puntos entre los que se aplica Bernoulli y combinar con continuidad para eliminar una velocidad. En el Pitot, la velocidad sale de v = √(2Δp/ρ). La explicación de la sustentación solo por Bernoulli es incompleta: la circulación y el ángulo de ataque también cuentan.

Conexión con problemas reales

• medidores de caudal y carburadores.
• velocímetros de aviones.
• alas, hélices y velas.
• pulverizadores y aspiradores de agua.

Objetivo final del tema

El objetivo final es aplicar Bernoulli y continuidad a instrumentos y fenómenos reales, y reconocer hasta dónde llega el modelo ideal.