miércoles, 10 de septiembre de 2008

El problema del aspersor

Cuando se inyecta agua por el punto central de un aspersor en forma de S, esta sale por las dos salidas de los extremos provocando un movimiento de rotación en el aspersor.

Si se sumerge el aspersor en una piscina, y se conecta a una bomba de tal forma que el agua sea inyectada por los extremos y salga por el punto central, ¿que sucedería con el movimiento del aspersor?

Las respuestas posibles serían: girará en el mismo sentido, girará en sentido contrario, o el aspersor no girará."
Se trata del problema del aspersor de Feynman, aunque no fuera este el que lo propuso y si uno de los que intento realizar el experimento con resultados literalmente explosivos. Realmente la comunidad científica no ha conseguido todavía ponerse de acuerdo, y los experimentos realizados (algunos están enlazados en la entrada de la wiki) arrojan resultados distintos.

De cualquier forma es un problema deliciosamente ambiguo, como comenta de pasada Randall Munroe en su versión del mito del avión en la cinta transportadora, que provoca respuestas inmediatamente obvias, aunque no necesariamente similares.

10 comentarios:

  1. No gira. La presión se libera por el punto central, por lo que no hay movimiento posible. Creo que, de hacer el experimento, el aspersor tendría "espasmos", es decir, se movería a izquierda y derecha pero sin llegar a realizar un giro.

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  2. Yo creo que, si el aspersor fuese de material totalmente flexible, tendería a girar unos pocos grados de forma que ambas mangueras quedasen sobre la misma recta soporte. Al menos si la presión fuese suficiente para apreciarlo, pues haría que cada una de las dos mangas conectadas a los extremos se quedasen rígidas. Una vez alcanzado el "equilibrio" el aspersor debería dejar de girar, y el chorro lo impulsaría en la dirección que corresponda. Pero también queda que, si la S ya no gira, la base debería hacerlo, aunque el movimiento quedaría amortiguado por la elevada densidad del agua en comparación con la S rotando en el aire. Así, es posible que gire un poco más en sentido contrario al movimiento de rotación de la base. Pero sería transitorio, luego volvería a su posición anterior, cuando la aceleración sea cero y no haya ninguna fuerza que lo haga rotar. Vaya, sería mejor un dibujo :D

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  3. Bueno a ver si leo las respuestas que han dado otros y a ver si no iba muy desencaminado XD. Es interesante!

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  4. En el uso normal la entrada del agua es por debajo y la salida por arriba, que al ser en forma de S hace que la cabeza gire... pero si intriducimos el agua por la S, el momento creado en cada brazo se equilibrará con el otro anulándose mutuamente, por lo que la cabeza no girará, pero la salida ahora es por la parte inferior, por lo que tenderá a subir tanto como le permitan las mangueras que introducen el agua.... eso es lo que recuerdo de mi sueño... jejeje

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  5. En mi opinión, seguramente equivocada, el aspersor no debería girar, como mucho y si no está anclado de alguna forma tendería a elevarse. De cualquier forma los enlaces a experimentos que hay en la wiki, muestran la disparidad de resultados y teorías, un auténtico embrollo físico.

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  6. Es que depende del diseño del aspersor. Creería que eso está directamente relacionado con la posibilidad de que gire mucho, poquito o nada.

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  7. Si tiene una bomba conectada a mabos extremos... cómo quieren que gire?

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  8. La bomba estaría conectada en el agujero central, Tony. Imagina que la bomba en lugar de inyectar agua lo succionara...

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  9. yo supongo que el aspersor gire o no gire dependerá de si la potencia de la bomba es suficiente para contrarestar la presión del agua que circunda a los brazos del aspersor. Tambien dependerá de si el caudal de agua absorbido por dichos brazos es suficiente tambien para superar la presión. Tambien dependiendo de la forma que tengan los brazos, mas o menos ¿aquadinámica? influirá. Si todos estos factores influyen a favor, pienso que el aspersor girará al reves de como lo hace cuando se inyecta agua por el abujero normal (el de abajo). Pienso que el principio que actua sobre ese aspersor es similar al del molino de viento: Si todos los factores le son propicios, las aspas giran movidas por las partículas de aire, no importa si las particulas van de frente o por detrás (lo cual cambia el sentido de giro)

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  10. El aspersor giraria debido a que la succion del agua se realiza por las dos puntas del aspersor situadas de forma opuesta (no apuntan en la misma direccion), esto genera una corriente dento de la piscina que si es suficientemente fuerte movera el aspersor.

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