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Experimento y formula del teorema de Torricelli

Para que exista el flujo de un líquido es la presión ejercida entre sus moléculas sobre el recipiente que lo contiene.

Ejemplo:

se perfora un orificio en alguna parte del recipiente y por debajo del nivel del líquido, este empezará a fluir como producto del empuje de las moléculas que se encuentran por arriba. Por otro lado, ese flujo tendrá una velocidad proporcional a la presión ejercida por el líquido; es fácil darse cuenta como un líquido sale más rápidamente cuando existe más cantidad de este que cuando un recipiente está casi vacío.

Evangelista Torricelli se dio cuenta de tal situación y experimentó cómo la velocidad de un fluido era cada vez mayor mientras la presión lo era por igual, a esto enunció el siguiente teorema:

 Vt: Velocidad teórica del liquido a la salida del orificio

 Vo: Velocidad inicial

 h: Distancia desde la superficie del liquido al centro del orificio

 g: Aceleración de la gravedad

Para velocidades de aproximación bajas, la mayoría de los casos:

Vr: Velocidad real media del liquido a la salida del orificio

Cv: Coeficiente de velocidad

Teorema de Torricelli

  El teorema de Torricelli o principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad.

Cuando un líquido se encuentra confinado dentro de un recipiente permanecerá estático y sin ningún cambio físico hasta que un factor afecte tales condiciones.

El factor más común es la aplicación de una fuerza externa.

Al existir tal fuerza, se puede ver que el líquido se deforma muy fácilmente y si una parte de este, o todo, cambia de posición continuamente se dice que está fluyendo. 

Efecto Bernoulli y formula

 El efecto Bernoulli es una consecuencia directa que surge a partir de la ecuación de Bernoulli: en el caso de que el fluido fluja en horizontal un aumento de la velocidad del flujo implica que la presión estática decrecerá.

 Un ejemplo práctico es el caso de las alas de un avión, que están diseñadas para que el aire que pasa por encima del ala fluya más velozmente que el aire que pasa por debajo del ala, por lo que la presión estática es mayor en la parte inferior y el avión se levanta.

Formula:

 La ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes:

P+1/2 pv²+pgh=constante

Donde:

P: Es la presión a la que esta sometido el fluido debido a las moléculas que lo rodean.

p: Densidad de flujo

v: Velocidad de flujo del fluido

g: Valor de la aceleración de la gravedad

h: La altura sobre un nivel de referencia   

Ecuación de Bernoulli

Aplicaciones:

Esta ecuación se aplica en la dinámica de fluidos. Un fluido se caracteriza por adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene, esto se debe a que las moléculas de los fluidos no están rígidamente unidas, como en el caso de los sólidos.

Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad, como:

• El fluido se mueve en un régimen estacionario, o sea, la velocidad del flujo en un punto no varía con el tiempo.
• Se desprecia la viscosidad del fluido (que es una fuerza de rozamiento interna).

• Se considera que el líquido está bajo la acción del campo gravitatorio únicamente.