jueves, 12 de febrero de 2009

Vórtices y vértices.



Alguna vez hemos visto en documentales de televisión esos tremendos tornados que ocasionan tanta destrucción, con vientos de cientos de km/h. (Figura).
Se producen principalmente en zonas tropicales y semitropicales del mundo y son generados por corrientes de aire que giran a gran velocidad.
Podemos simular fácilmente un tornado o torbellino en miniatura, mediante el siguiente experimento :
Consigamos una botella vacía de bebida gaseosa de 1,5 ó 2 litros.
Quitemos la etiqueta para que permita ver bien el interior.
Ahora hagamos un orificio de 8 ó 10 mm de diámetro en la tapa y llenemos la botella con agua hasta las ¾ partes.
Al invertir la botella sobre una pileta, veremos que el agua trata de salir con dificultad, ya que el aire no entra fácilmente para reemplazarla. Pero si hacemos girar el líquido moviendo la botella circularmente varias veces, veremos que se forma un vórtice dentro de la botella: el agua sale cerca de los bordes del orificio de la tapa formando una espiral mientras que el aire entra a la botella por el canal central, como se ve en la figura de la derecha.
¿Verdad que se parece al tornado real de la primera figura? Pero ahora es el agua, que girando a gran velocidad, mantiene la estructura de ese extraño tubo con su vértice en el agujero de la tapa.Para repetir el experimento varias veces sin tener que reponer el agua, habrá que ingeniarse para usar dos botellas y pegar las tapas entre sí (con cemento epoxi o con calor), haciendo luego el orificio en las dos tapas. De esa manera, cuando el agua se termina, basta con invertir el aparatito y comenzar nuevamente.

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