Venturi
12 Dec, 2011
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PDFSopla e mantén
PRESENTACIÓN: Unha pelota lixeira pode flotar nun fluxo de aire debido a que un fluxo con velocidade presenta menor presión. Permanece así en equilibrio compensando o seu peso coa forza que a presión atmosférica maior que a rodea exerce sobre ela. Ese fluxo pode ser creado por un secador de pelo, un propulsor de aire, unha pipa de aire,…
- Bernoulli M&M’s: A Melt-in-Your-Mouth Demonstration, Keith Bellof, Phys. Teach. 43, 392 (2005)
- Bernoulli’s ghost, Marcelo Magalhães Fares Saba, Phys. Teach. 35, 294 (1997)
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Otro de los ejemplos más conocidos para ilustrar el efecto venturi consiste en crear una corriente de aire entre dos objetos. Esto hace que disminuya la presión entre ellos y se junten, contrariamente a lo que se esperaría. Puede probarse con dos latas de refresco o con un pliego de papel de periódico como aparece en el siguiente link. Además, es interesante comentar algún ejemplo del efecto venturi como son las alas de un avión (efecto de sustentación) o los alerones de un coche de Formula 1(efecto suelo). Esto viene explicado en el siguiente enlace de manera gráfica.
Una pregunta, ¿alguien me podría decir en qué se diferencia este efecto con el Bernoulli? Es que creo que me acabo de perder un poco. Muchísimas gracias.
Efecto Venturi vs Principio de Bernuolli: comparación.
Respondiendo a la pregunta de Melca, la relación entre el efecto Venturi y el principio de Bernoulli es que para obtener una ecuación que recoja la caída de presión producida por el efecto Venturi, partimos del principio de Bernoulli del de continuidad de masa. Para observar el efecto Venturi, el conducto a ambos lados del estrechamiento ha de estar en la misma horizontal, es decir, el desnivel es cero.
Como comenta Eva, el efecto Venturi explica grosso modo el vuelo de los aviones o el “efecto suelo” de los coches de fórmula 1, para impedir, precisamente, que salga volando. Sin embargo, está presente también en la vida cotidiana. En los coches, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento, permitiendo que fluya la gasolina, se vaporice y se mezcle con la corriente de aire. También tenemos el efecto Venturi presente en cualquier objeto con pulverizador manual, ya que la acción sobre el gatillo genera un corriente de aire muy rápido que reduce la presión en la boquilla y provoca el ascenso del líquido por el tubo. Y es además la base del cálculo de velocidades, caudales y presiones (y pérdidas) en la red de cañerías de una ciudad. Y sin necesidad de aludir a objetos cotidianos artificiales, el efecto Venturi explica algunos casos de muerte súbita en deportistas, debido a una disminución de presión en determinadas zonas del corazón, que hacen regurgitar la sangre hacia zonas que no corresponden.
Sin más os dejo un montaje que hice sobre este efecto, con diversas experiencias sencillas.
Muchísimas gracias por la explicación Andrea.
Desde luego me has dejado las cosas muy claras.
Por cierto, me gusta mucho el montaje que has colgado, está muy completo y claro.
La filtración a vacío realizada típicamente en los laboratorios con embudo Büchner y matraz Kitasato también basa su funcionamiento en el efecto Venturi. Vemos en el siguiente vídeo cómo se realiza este proceso. Al abrir el grifo, la corriente de agua que fluye rápidamente por el tubo provoca un descenso de la presión, y el aire de los alrededores del embudo es succionado y fluye hacia esa región donde la presión es menor, arrastrando consigo el agua que contiene la muestra a filtrar.
Este vídeo-titorial explícanos de xeito sinxelo e ameno os principios físicos que rexen o efecto Venturi e as súas aplicacións na enxeñería.
El efecto Venturi está presente en múltiples ámbitos de nuestras vidas, desde la hidráulica hasta las aplicaciones en medicina. Pasando por la aeronáutica, las aplicaciones en neumática, motor, etc. A continuación proponemos otro experimento que pone de manifiesto este efecto.
En el siguiente vídeo podéis ver un experimento de tres alumnos de secundaria de física, que tiene como objetivo explicar el principio físico llamado Efecto Venturi, de forma entretenida. El contenido educativo explica paso por paso el proceso de elevar una pelota de ping pong con un secador doméstico.
Una de las aplicaciones de dicho efecto en el campo de la neumología, es el diseño de dispositivos de rehabilitación pulmonar para pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica o que hayan visto mermada su capacidad pulmonar por otras causas, como por ejemplo una neumonía. En este vídeo se describe el uso de uno de los más utilizados, el espirómetro de incentivo.
El efecto Venturi explica algunas enfermedades como puede ser la Regurgitación de valvula mitral, como se puede ver en el siguiente vídeo se produce un mal cierre de la válvula mitral provocando un estrechamiento por donde por el efecto Venturi pasará la sangre a gran velocidad del ventrículo hacia la aurícula es decir en sentido contrario a la circulación normal.
Os dejo un vídeo muy interesante donde se explica cómo gracias al efecto Venturi se puede transformar la presión en succión.
El efecto Venturi se utiliza en máscaras para la administración de concentraciones exactas de oxígeno, para controlar la FiO2; se denominan máscaras de Venturi o Ventimask. El oxígeno al 100% suministrado durante cierto periodo de tiempo es tóxico, por lo que se mezcla con aire externo cuya concentración de oxígeno es del 21%, de modo que en función de la cantidad de aire que se mezcle con el oxígeno al 100%, la concentración de oxígeno será mayor o menor, normalmente se suministra entre un 26%-50%. El oxígeno puro al pasar por el conducto con un calibre menor, se produce el efecto Venturi, se genera una presión negativa que permite la entrada del aire procedente del exterior a través de unos orificios circundantes, dependiendo del tamaño de los orificios, entra más o menos aire y por tanto menor o mayor concentración de oxígeno que finalmente el paciente recibirá.
También muy llamativo cuando soplamos en horizontal e incluso hacia abajo y no se cae la pelota como se puede ver el enlace.
El efecto Venturi es un fenómeno físico muy utilizado en el campo de la aeronáutica, el motor o la medicina. Este efecto se fundamenta en el principio de Bernoulli. En este enlace podéis ver un grupo de experimentos que se pueden realizar en el aula para demostrar este principio. Además, el efecto Venturi es el responsable de los vientos de altas velocidades característicos del estrecho de Gibraltar. Por lo tanto, es muy interesante que el alumnado experimente este efecto, ya que está presente en diferentes sectores de la vida cotidiana.
Hai dous principios nos que se apoia este experimento. O primeiro deles ten que ver coa forza que fai que a bola quede suspendida no aire sen caer. Isto ocorre debido a que a forza de gravidade encóntrase en equilibrio cunha forza que exerce a corrente de aire do aspirador. Por outra banda, debemos fixarnos en que a bola non cae cara os lados. Isto é debido ao efecto Venturi, o cal se enuncia como cando un fluído aumenta a súa velocidade dentro dun conduto, a súa presión diminúe. Como di este principio, o fluxo de aire con maior velocidade ten menor presión. Isto fai que a pelota que se está desviando cara unha zona onde o aire ten menor velocidade sexa reorientada cara o centro. A seguinte imaxe axuda a entender este principio.
En efecto, el Efecto Venturi tiene muchísimas aplicaciones en nuestra vida diaria. Recientemente unos familiares tenían problemas con su chimenea porque en días de viento la chimenea no tiraba bien, les entraba humo dentro. Se me ocurrió que se podría solucionar forzando de alguna manera a que el viento saliese paralelo a la salida de la chimenea, de modo que el Efecto Venturi provocase una aspiración y por tanto convertir al viento de enemigo a aliado. Con un poco de investigación descubrí que mi invento ya estaba inventado :), y son los típicos sombreretes que tienen muchas chimeneas. Aquí tenéis por ejemplo una página de un proveedor que menciona explícitamente el Efecto Venturi. Aquí podéis ver una explicación en YouTube de ese efecto simulando una chimenea con un tubo con líquido coloreado y el viento con un secador.
O efecto Venturi está detras de moitos accidentes de motoristas e ciclistas nas estradas. Cando este tipo de vehículos, caracterizados por ser lixeiros, van adiantar ou son adiantados por outros de grandes dimensións (camións, tráilers, furgonetas, caravanas ou autobuses), prodúcese un efecto de succión de tal maneira que o vehículo lixeiro é absorbido polo de gran envergadura, o que provoca a súa desestabilización e o risco de caída do seu conductor. Dito efecto de succión prodúcese ao longo dos laterais e na zona traseira do vehículo grande, xa que ao ter o fluxo de aire unha maior velocidade prodúcese unha diminución da presión de acordo ao efecto Venturi. Así, existe unha diferenza de presión entre os laterais do vehículo grande e o aire circundante que provoca o desprazamento do aire dende as zonas de maior ás de menor presión e, consecuentemente, ese efecto de succión comentado. Na zona traseira do vehículo voluminoso a presión é a máis baixa, sendo a diferenza de presión máxima, polo que é aí onde se localiza a maior intensidade do efecto de succión. Déixovos por aquí un artigo de prensa que trata o asunto.
El Efecto Venturi es muy curioso porque causa distorsiones en lo que la gente podría esperar, como se ve en las columnas de agua del propio tubo de Venturi (que no están a la misma altura pese a estar a la misma presión atmosférica).
Hay molinos en los que se aprovecha este fenómeno para realizar más actividades, como hacer de fuelle en una forja.
Dejo por aquí el enlace a una web donde hablan de Taramundi, un concello asturiano en el que usan este método para avivar el fuego.
Una demostración del efecto Venturi que todos habremos visto alguna vez ocurre cuando alguien va fumando en un coche con la ventanilla abierta.
El aire en el exterior lleva mayor velocidad que el aire de dentro del coche y, por lo tanto, tiene menos presión. Esto hace hace que el humo del cigarrillo tienda a irse hacia fuera en lugar de quedarse dentro del vehículo.
Giovanni Battista Venturi (1746 – 1822) fue el físico italiano que descubrió en 1797 el efecto Venturi del cual toma su epónimo. Se trataba de un artista plástico que durante su manipulación de los tubos descubrió, por azar, que la presión que ejerce un fluido es menor en aquellas zonas de la tubería donde la velocidad de tal fluido es mayor: tras perfeccionar el estudio del fenómeno, observó cómo llegaba a producirse, en determinadas condiciones, la aspiración del fluido. Su revolucionario hallazgo, permitió fabricar en el siglo XX artefactos tan cruciales como la aspiradora hogareña. En el siguiente enlace tenéis más detalles sobre su vida.
O efecto Venturi permítenos explicar a fisiopatoloxía da miocardiopatía hipertrófica obstrutiva (MHO), patoloxía caracterizada polo engrosamento (hipertrofia) do tabique que separa ambos ventrículos (septo interventricular). Ao aumentar de tamaño o tabique, o tracto de saída do sangue cara a arteria aorta redúcese, xerándose unha zona de baixa presión e alta velocidade que vai a succionar un dos velos da válvula mitral (válvula que separa o ventrículo esquerdo da aurícula esquerda) de xeito que a válvula non pode pecharse completamente e parte do sangue é regurxitado cara a aurícula (disfunción que se denomina insuficiencia mitral). Un dos tratamentos que se realizan nos pacientes con MHO consiste en seccionar parte do tabique ventricular (miomectomía septal). Na figura 9 deste link poderedes atopar un esquema gráfico da explicación anterior.
Me encanta este experimento!. En la construcción de casas pasivas se emplea efecto Venturi para ventilar el hogar sin emplear electricidad.
Unha aplicación do Efecto Venturi é a análise do caudal real e do caudal teórico por medio do Medidor Venturi. O Efecto Venturi establece que cando un fluido flúe a través dun venturímetro (dispositivo utilizado para medir a descarga a través dunha tubería), este se acelera na sección converxente e desacelera na sección diverxente, dando como resultado unha caída na presión estática seguida dunha recuperación da presión na dirección do fluxo. Ao medir a diferenza das presións aguas arriba da sección converxente e na sección diverxente, pódese estimar o caudal volumétrico. Este caudal que se estima coñécese como caudal observado ou teórico, xa que se obtén cos parámetros determinados por medio do ensaio, e se relaciona co caudal real por medio do coeficiente de descarga de venturi.
Parece magia pero es ciencia. Este tipo de experimentos con su explicación debería enseñarse a todo el mundo. Es cultura.
Experimento que pon de manifesto o Efecto Venturi. Como xa se dixo nalgún outro comentario anterior o Efecto Venturi explica porque os avións voan. Cando un fluido aumenta a súa velocidade, disminúe a súa presión. Pois ben, o deseño das ás dun avión permite crear unha diferenza de velocidade e presión entre a súa parte superior (maior velocidade, menor presión) e a súa parte inferior (menor velocidade, maior presión). Esta diferenza de presión é responsable da sustentación do avión.
En el túnel de viento para paracaidistas acontece lo mismo que en el experimento pero con un ser humano.
En este vídeo se ve un ejemplo claro, muy interesante e incluso antiintuitivo de lo que ocurre cuando un fluido, en este caso el aire, fluye a gran velocidad, lo que se denomina Efecto Venturi.
El efecto Venturi tiene infinidad de aplicaciones, como se indica en los comentarios anteriores. Debido a su importancia, existen multitud de recursos para ilustrar este intersante fenómeno. En este artículo se presenta un experimento barato y facil de realizar para visualizar este fenómeno.
Un experimento sencillo, económico y muy visual que se puede hacer en el aula es simplemente empleando un secador de pelo y pelotas de ping-pong. Orientando hacia arriba el chorro de aire del secador y colocando una pelota en el centro del chorro se observa que ésta no se sale. El efecto es tan intenso que la pelota se mantiene en el centro incluso inclinando el secador un ángulo considerable. ¿Por qué la pelota no cae hacia los lados? Esto se debe a una combinación del efecto Venturi y el principio de Bernoulli que viene a decir que «cuando un fluido aumenta su velocidad dentro de un conducto, su presión disminuye». El chorro de aire, al salir del secador y abrirse hacia los laterales, tiene mayor velocidad en el centro (por tanto menos presión). El principio de Bernoulli nos dice que si la pelota intenta salirse del chorro, las corrientes de aire de las zonas laterales (al tener menor velocidad y por tanto mayor presión) la empujan hacia el centro.
Otros posibles experimentos y cuestiones a plantear a los alumnos:
– ¿Qué ocurriría si se lanzan más pelotas de ping-pong? Al lanzar más bolas, éstas chocan con la anterior suspendida en el chorro de aire, que por el choque saldrá despedida. La última bola lanzada se quedará flotando en el centro del chorro.
– ¿Existe alguna manera de hacer que la pelota de ping-pong suba aún más en el chorro de aire sin tocarla y sin aumentar la velocidad del secador?. Es posible situando encima de la pelota el tubo de cartón de un rollo de papel higiénico de modo que el aire se canaliza en un área más pequeña, por lo que el aire se mueve más rápido. La presión en el tubo se vuelve aún más baja que la del aire que rodea a la bola.
– ¿Qué ocurriría su hacemos pasar el chorro de aire entre dos globos cercanos colgados de dos hilos o dos tiras de papel paralelas?. Contrariamente a lo que se podría piensa, los globos se acercarían más al pasar el aire entre ellos. La razón es que al aumentar la velocidad del aire entre ambos, la presión disminuye en esa zona y como la presión a los lados de los globos es mayor, éstos son empujados hacia dentro
Adxunto un experimento do Exploratorium moi sinxelo de facer, parecido a algún vídeo que compartiron nos comentarios, onde se mantén levantado un obxecto soprando cara abaixo, convertendo presión en succión.
Creo que xa se fixo referencia pero paréceme moi interesante volver a sinalar que o efecto Venturi do que se fala neste post é o “responsable” de que cando se crea unha corrente dun fluído (aire o máis común) entre dous obxectos estes se xunten (ou se movan un cara o outro), debido á diminución da presión nese tramo.
Antes de la llegada de los inyectores electrónicos de combustible, en los coches se conseguía la mezcla de gasolina con aire en un dispositivo llamado carburador. El funcionamiento del carburador se basaba en el efecto Venturi, al pasar aire por un conducto, la baja presión en el tubo Venturi aspira diminutas gotas de gasolina
procedentes de la tobera las cuales se vaporizan rápidamente y la mezcla de aire y gasolina pasa al motor a través de la válvula de mariposa. En el siguiente vídeo se explica más detalladamente el efecto Venturi en el carburador.
Encontré esta página web donde se muestra este efecto muy bien con videos y explicaciones simples. Creo que es un efecto poco explorado en secundaria por lo menos y que desconocía su nombre como tal hasta que comencé el grado.
las aplicaciones de este fenómeno fueron incrementando y hoy en día se convirtió en uno de los descubrimientos mas importante de la dinámica de fluidos. Se aplica en hidráulica, en aeronáutica, en motores, en extracción de petróleo…
Las aplicaciones del Efecto Venturi están muy presentes en diferentes ámbitos de nuestra actualidad, tal y como se muestra en este enlace, de gran interés y fácil explicación. Dejo también este enlace donde explica todos los ámbitos de aplicación, así como su definición y ecuaciones.
Al contrario de lo que pueda parecer, el motivo físico por que vuelan los aviones o por lo que ocurre el fenómeno físico visto en el vídeo, no está del todo claro, existiendo el debate de si es debido al efecto Venturi o la tercera ley de Newton (o una mezcla de ambos). Según la argumentación de la tercera ley de Newton, habría que también tener el cuenta el efecto Coanda, por el que el fluido tiende a seguir la forma de un objeto en un flujo externo. De esta manera, el fluido que circula por la parte superior de la pelota del vídeo, recorre la periferia de la pelota, abandonando el contacto con ésta con una vector velocidad apuntando hacia el suelo. El aire, se opone a esta fuerza por la tercera ley de Newton, con una fuerza vertical hacia arriba. Hay información adicional en este vídeo.
Os dejo un video en el que explican de manera coordinada el Teorema de Bernoulli y el efecto Venturi 🙂 Veo estos vídeos y ojala me hubieran explicado física así…
El efecto Venturi es un fenómeno físico muy presente en la vida diaria (e.g.). No obstante, pienso que no se percibe ni su relevancia ni su utilidad, dejándolo relegado a experiencias sencillas como la que muestra el video “Aerodynamic lift: The Floating Ball”. Por ello, me gustaría hablar del efecto Venturi y su equivalente en el mundo de la aviación: “fuga”. El efecto Venturi se caracteriza por ser un fenómeno hidrodinámico, el cual describe un descenso en la presión hidrostática a lo largo de áreas de alta velocidad de flujo (Ritter y Ringelstein, 2002, pp. 98); es decir, si una determinada cantidad de fluido es obligada a atravesar un tramo de sección reducida, su velocidad debe aumentar.Este fenómeno es descrito por los pilotos canarios como “fuga”. No obstante, también es denominado compresión o chorro entre otros, según el país o área. En este caso particular, el viento (fluido) es comprimido entre el terreno ascendente y la capa de inversión, por lo que su velocidad aumenta. Estos puntos de “fuga” conforman zonas a las que se debe prestar especial atención, pues cuando se vuela cerca del mar (donde por lo general son fácilmente visibles) la fuga podría lanzarte mar adentro sin posibilidad alguna de regresar a tierra (Fernández et al, 2019).
Un ejemplo del Efecto Venturi y sus consecuencias son los portazos mal dados (puertas que se cierran solas cuando existe una corriente de aire interna). Siempre pasa que al ventilar las casas, se suelen abrir las ventanas, y esto produce un flujo de aire el interior del piso. Si abrimos la puerta del balcón, por ejemplo, en esta zona se producirá un aumento de la velocidad (al disminuir la sección del flujo). Al mismo tiempo, y por el principio de Bernoulli, al haber más velocidad en ese punto la presión será menor. Esto hace que se produzca una succión en la zona de la puerta (al haber un diferencial de presión, el fluido siempre se dirige desde presiones mayores a presiones menores), por lo que la puerta se empezará a cerrar sola. En ese momento entra en acción el Efecto Venturi, puesto que la puerta al irse cerrando hace que la sección vaya disminuyendo de manera considerable. Esto provoca como consecuencia un aumento de la velocidad del aire en esa zona, y finalmente crea una succión mucho más violenta (menor presión en la puerta a medida que se va cerrando y disminuyendo la sección de la misma) que provoca el ”portazo fatal”. Dejo un sitio web (blog) que explica el suceso con más detalle.
Como se comenta na descripción, pódese conseguir este efecto con pipas de aire (as cales me costou atopar en google, tiven que buscar “pipa plástico juguete”), que é algo co que moitos xogamos de pequenos, descoñecendo o principio físico que había detrás de ese xoguete.
Con este tipo de ejemplos muy sencillos se puede sorprender muchísimo a los alumnos y así captar su atención.
Desde muy pequeño, que tenía un juguete que utilizaba el mismo principio, me ha impresionado bastante este efecto. Cuando lo veía me parecía auténtica magia, quizás porque uno tampoco se espera que la bola se mantenga en suspensión sobre la corriente de aire, sin que acabe siendo expulsada a gran velocidad.
Siempre es útil buscar aplicaciones del día a día de conceptos físicos a explicar en el aula, ya que esto favorece la comprensión de los mismos e incrementa la atención y motivación del alumnado. En este enlace se explica cómo el efecto Venturi también tiene aplicación en el diseño de los nuevos coches de F1, que seguro que a más de un alumno le puede resultar interesante o al menos curioso.
El Efecto Venturi está más presente en nuestro día a día de lo que creemos ya que muchos elementos se fundamentan en él. Un ejemplo son las trampas para insectos. Dichas trampas constan de “atrayentes” que son feromonas y/o alimentos por los cuales dichos insectos muestran predilección. De este modo, el Efecto Venturi produce una corriente de aire caliente ascendente que expande el atrayente colocado en el interior de la trampa provocando la llegada de estos animales y causándoles la muerte por ahogamiento.
Este principio me recuerda a un juego de mesa que tenía hace años, era de Harry Potter y consistía en un círculo alrededor del cual tenías que hacer “levitar” una pelota, elevándola o bajándola según los obstáculos que tuvieras, mediante una corriente de aire parecida a la de un secador. Encontré este enlace que puede ser una ayuda para explicar a estudiantes jóvenes este principio de manera que les interese.
El principio en el que se basa este experimento lo había visto aplicado en juguetes en los que había que tratar de transportar una esfera a lo largo de un recorrido, como ya comentó alguien. Es algo que parece obvio, pero que a veces no te paras a pensar en cuál es el principio que está detrás de ese fenómeno.
En clase vimos el efecto Venturi con un experimento sencillo empleando sólo un secador y una pelota de ping pong, como ha explicado un profesor en su clase a sus alumnos en el siguiente vídeo.
Cuando los fluidos viajan a través de tubos producen un efecto de «aspiración» conocido como efecto Venturi, su descubridor. Esto se debe factores como la la presión, la velocidad y el efecto Bernoulli. Una aplicación doméstica del efecto Venturi serían los equipos domésticos de potabilización de agua que utilizan ozono, y que se basan en el efecto de aspiración para succionar el ozono de su contenedor de vidrio y mezclarlo con el agua que atraviesa el equipo y que es suministrada por una tubería fina al usuario.
Un fenómeno parecido se produce en los rotámetros, utilizados para la medición del caudal de un fluido (gas o líquido). Se trata de un tubo en cuyo interior se encuentra un objeto de mayor densidad que el aire llamado flotador. Por el interior de este tubo se hace circular el fluido de forma ascendente, de manera que el fluido ejerce una fuerza hacia arriba sobre el flotador, mientras que el peso del flotador ejerce una fuerza hacia abajo. La posición de equilibrio entre estas dos fuerzas dependerá del caudal del fluido, por lo que es posible relacionar la posición del flotador con el caudal de fluido aplicado.
EL principio de Venturi tiene múltiples aplicaciones en la vida real:
– Los carburadores utilizan el efecto de succión de la gasolina en la corriente de aire de admisión de un motor.
– Las culatas de los motores de pistón tienen múltiples zonas Venturi, como el asiento de la válvula y la entrada del puerto.
– Pulverizadores como aerosoles y perfumes funcionan a partir de este efecto.
– Los limpiadores automáticos de piscinas utilizan el flujo de agua a presión para recoger sedimentos y residuos.
– Los coches de carreras están diseñados teniendo en cuenta este efecto para aumentar la carga aerodinámica y así ser capaces de alcanzar mayores velocidades.
– Túneles de viento de baja velocidad pueden considerarse espacios Venturi muy grandes, porque aprovechan este concepto para aumentar la velocidad y disminuir la presión para simular las condiciones de vuelo previstas.
– Dosificadores de espuma, utilizados para introducir el concentrado de espuma contra incendios en los sistemas de protección contra incendios.
O Bahrein World Trade Center é un rañaceos formado por dúas torres que están unidas entre si a través de tres turbinas eólicas. As dúas torres están dispostas cun determinado ángulo que busca a xeración dunha zona de altas velocidades (para maximizar a produción de enerxía) debida a un estreitamento da sección de paso do aire tal e como explica o efecto Venturi.
El efecto Venturi, explicado en este experimento, es de vital importancia en ingeniería, ya que nos permite conocer la velocidad de los fluidos que se transportan a través de sistemas de tuberías a partir de las diferencias de presión que hay en tomas antes y después de dicho efecto. Este efecto está basado en el principio de continuidad de masas.
O efecto Venturi ten múltiples aplicacións na vida cotiá. Por un lado, en aviación o efecto Venturi permite que os avións voen, derivado da diferenza de presión existente entre a parte superior e inferior das ás. Por outro lado, en Fórmula 1 o efecto Venturi ten un comportamento distinto, neste caso permite unha maior adherencia ó trazado. Esto consíguese deixando o mínimo espazo entre o chasis e o asfalto, facendo que o aire que circula por encima do coche o empuxe hacia abaixo.
Un buen experimento para explicar el efecto Venturi. También podríamos mostrarlo desde el deporte, con la Formula 1. Este año 2022 el famoso efecto suelo que volvió a la competición y que es generado por el efecto Venturi, trajo de cabeza a los ingenieros y con ello llegó el famoso porpoising. Dejo un par de videos para explicarlo.
El efecto Venturi también se estudia en arquitectura, teniendo relevancia por ejemplo en el cálculo de instalaciones, en el caso por ejemplo de los fluidos al pasar por los conductos y su comportamiento.
También encontré esta noticia de la BBC sobre el efecto Venturi en edificios de gran altura y como afecta a la población de su entorno que me pareció muy interesante. En ciudades donde existen edificios de gran altura, podemos comprobar que cuando paseamos cerca de estas zonas se generan grandes corrientes de aire a altura peatonal, por el efecto de la corriente descendiente provocada por el choque del viento con la fachada del rascacielos. En el caso de encontrarnos ante varios rascacielos juntos se genera una “canalización de aire” que es una forma del efecto Venturi.
Es una práctica facilísima y muy curiosa que permite explicar el efecto Ventouri e incluso a los alumnos interactuar con el.
Si mal no recuerdo, existían unos pequeños juguetes muy simples que se podrían repartir entre los alumnos para que jueguen también. El material a utilizar además permite que cualquier alumno pueda desarrollar la práctica en su casa.
Una práctica parecida hemos visto estos días en el aula y la verdad es que siempre son muy llamativas y muy bonitas de ver. Sin duda generará un aprendizaje significativo en el alumnado. Muy fácil de llevar a la práctica en el aula. Genial!
Como comentó Noemi en 2016, uno de los ámbitos de aplicación del efecto Venturi ha sido la sanidad, en los sistemas de administración de oxígeno. Existen diferentes sistemas de oxigenoterapia. Probablemente los más reconocidos por la población general sean las gafas nasales, los pequeños tubitos que se introducen en la nariz. Tanto las gafas nasales como otros sistemas (mascarillas simples y mascarillas reservorio) tienen la desventaja de que la concentración de oxígeno que consiguen aportar al paciente (o FiO2: fracción inspiratoria de oxígeno) no es constante, si no que varía en función del patrón respiratorio del paciente. Sin embargo, con las mascarillas Venturi, podemos controlar con exactitud la FiO2. Aunque se utiliza mucho la palabra “Ventimask”, no es más que una marca comercial; el nombre correcto es mascarilla Venturi. La mascarilla Venturi tiene un formato muy similar al de las mascarillas simples, con la salvedad de que dispone de un dispositivo, situado en su parte inferior, donde se produce el efecto Venturi. En el siguiente enlace pueden verse las partes de que se componen estas mascarillas. Cuando el oxígeno procedente de la bombona o de la toma de 02 central (que tiene una FiO2 100%) llega a la mascarilla, lo hace pasando por un orificio estrecho; por efecto Venturi disminuye la presión del fluido y esto hace que a través de la ventana del dispositivo se succione aire ambiental. En este vídeo se explica bien. El aire ambiente tiene una concentración de O2 del 21%. Con la mascarilla Venturi podemos obtener concentraciones fijas de FiO2 (mezclas estudiadas de O2 al 100% y O2 al 21%) que podremos regular ajustando el flujo de oxígeno administrado y la ventana del dispositivo.
El efecto Venturi también está presente en nuestro cuerpo, y es muy importante. Cuando la sangre viaja a través de los vasos sanguíneos, pasa a través de arterias, capilares y venas, que tienen diferente tamaño de sección. Para que la presión arterial general se mantenga más o menos constante, la sangre debe fluir a mayor velocidad pero a una presión más baja cuando circula por las vasos que tienen una menor sección que las arterias. Si el flujo es constante, la velocidad de flujo será mayor cuanto menor sea el área de la sección transversal.
Otro video muy interesante al respecto del comentado principio, qué tan bien han explicado mis compañeros previamente.
El efecto Venturi es un fenómeno físico que consiste en que cuando un fluido en movimiento dentro de un tubo cerrado, disminuye la presión aumentando la velocidad al pasar por una sección con un área mucho menor. El efecto Venturi tiene numerosas aplicaciones como en la industria hidráulica, aeronáutica, automotriz o petrolera. En el siguiente enlace se explican muchas otras aplicaciones. Otro experimento similar a el de los vídeos y que me pareció muy interesante es el siguiente.
Uno de los juguetes típicos que conocíamos desde pequeños de los que nos quedábamos asombrados de primera vista, las pipas para soplar y hacer flotar la pelota ligera sobre el orificio de salida de aire. Con este juego también regulábamos el caudal de aire que teníamos que aplicar para mantener flotando la pelota sobre la pipa. Estos juegos son un buen punto de partida para empezar con una explicación de lo que es el efecto Venturi
Una práctica muy interesante y visual para explicar este fenómeno. El efecto Venturi también está presente en numerosos objetos que utilizamos en nuestro día a día como los aerosoles: bote de desodorante, perfumes… Esto ocurre cuando hay un estrechamiento de la vía en la que circula el fluído, lo que desencadena un aumento de la velocidad de paso de este.
Proporciona una explicación clara del fenómeno en el que una pelota ligera puede flotar en un flujo de aire debido a las diferencias de presión. Describe cómo el flujo de aire, generado por dispositivos como un secador de pelo o una pipa de aire, crea una situación de equilibrio entre la fuerza de la presión atmosférica y el peso de la pelota. Además podría incluirse una breve mención sobre el principio de Bernoulli, que explica cómo la velocidad del fluido se relaciona con su presión. Un ejemplo práctico en la vida diaria serían los secadores de manos con sensores. Algunos secadores de manos utilizan sensores para activar corrientes de aire que ayudan a secar las manos sin contacto físico, aprovechando el principio de la flotación en el flujo de aire.
Esto nos dice que «cuando un fluido aumenta su velocidad dentro de un conducto, su presión disminuye». Venturi y el principio de Bernoulli . Podemos observar que el chorro de aire, cuando sale del secador y se abrir hacia los laterales, tiene mayor velocidad en el centro. En el principio de Bernoulli nos indica que si la pelota intenta salirse del chorro, las corrientes de aire de las zonas laterales la empujan hacia el centro, al tener menor velocidad y por tanto mayor presión. Fácil de ver y entender
Llevándolo al ámbito laboral en el que trabajo, puedo entender cierta relación con las mascarillas de O2 que utilizamos habitualmente para oxigenoterapia y su nombre “mascarilla de Venturi”. Mira de dónde venía…
Otro experimento sencillo para comprobar el efecto Venturi y que se puede realizar fácilmente en el aula consiste en colocar una tira de papel justo debajo de la boca y soplar con fuerza. El aumento de velocidad del aire que está sobre el papel provoca una bajada de presión del mismo que hace que se eleve el papel. El efecto Venturi se utiliza en aviación y es responsable de que las alas de los aviones produzcan sustentación.
El efecto Venturi es un fenómeno que ocurre cuando un fluido, como el aire o el agua, fluye a través de una sección en forma de cono. Si la sección se estrecha, la velocidad del fluido aumenta, y si se ensancha, la velocidad disminuye. Esta variación en la velocidad del fluido está vinculada a cambios en la presión. Cuando el fluido pasa por la sección estrecha, la presión disminuye, y cuando pasa por la sección ancha, la presión aumenta. Este efecto es fundamental en el funcionamiento de dispositivos como los carburadores de automóviles, donde se aprovecha la variación de presión para regular el flujo de combustible.
Dato histórico: Giovanni Battista Venturi ejerció entre otras como profesor de geometría y filosofía en la Universidad de Módena, y más adelante se convirtió en profesor de física. Como muchos físicos y/o filósofos antiguos que entendían y relacionaban filosofía y física, como disciplinas buscan entender el funcionamiento del universo.
Gustaríame que no experimento se presentasen algunhas aplicacións prácticas para ter unha comprensión máis completa deste concepto. Unha explicación teórica con un pouco máis de detalle tamén axudaría.
El segundo vídeo resulta muy interesante para explicar el efecto Venturi, puesto que el hecho de que la pelota consiga mantenerse suspendida incluso cuando el flujo de aire no parte justo desde su inferior podría resultar anti-intuitivo.
Algunos ejemplos de donde se emplea el efecto Venturi: a) Atomizadores: dispositivos como los pulverizadores de perfume utilizan el efecto Venturi. Al presionar el pulverizador, se acelera el aire, disminuyendo su presión y succionando el líquido, que se mezcla con el aire y se dispersa en forma de pequeñas gotas; b) Fertirrigación: un sistema por el cual se disuelve de forma más efectiva un fertilizante en agua para poder regar. No se produce una disolución en sí, sino una inyección directa del soluto en el disolvente, el agua. Lo veremos más adelante al hablar del tubo Venturi; c) Sistemas de aireación: En acuarios y sistemas de cultivo hidropónicos, se utilizan dispositivos basados en el efecto Venturi para introducir aire) en el agua; y d) Medición de flujos: Los caudalímetros basados en el principio Venturi miden el caudal de un fluido en un conducto basándose en la variación de presión.
Impresionante! Desconocía que se podía hacer de forma no directamente vertical. Parece magia!
Este experimento es una forma simple y divertida de entender el principio de Bernoulli, que explica cómo la velocidad del fluido afecta la presión. Una aplicación cotidiana de este fenómeno se encuentra en los carburadores de los motores de combustión interna, donde el efecto Venturi se utiliza para mezclar aire y combustible de manera eficiente. Además, este principio es fundamental en la aeronáutica, ya que ayuda a comprender cómo las alas de los aviones generan sustentación al crear zonas de baja presión sobre su superficie. Es fascinante cómo un concepto físico tan básico tiene un impacto tan amplio en nuestra tecnología