Fuente de Herón
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Objetivo del proyecto
- Observar como es la presión hidrostática del agua y el recorrido que realiza el agua sobre 3 tubos que conectan a 3 botellas, dando un recorrido circular y si este recorrido llega o no a finalizar.
Principio físico que ilustra
El principio de Bernoulli, describe el comportamiento de un flujo laminar moviéndose a lo largo de una corriente de agua.
Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.
La siguiente ecuación es conocida como la "Ecuación de Bernoulli"
Donde:
V = velocidad del fluido en la sección considerada.
p = densidad del fluido.
P = presión a lo largo de la línea de corriente.
g = aceleración gravitatoria
h = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
-
Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
-
Caudal constante
-
Flujo incompresible, donde ρ es constante.
Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el flujo de agua en tubería.
Descripción
La famosa "Fuente de Herón" consta de tres vasijas: una superior abierta, A y dos de forma esférica, B y C, herméticamente cerradas, de tal modo que no se deje pasar el aire u otros fluidos. Éstas vasijas están unidas entre sí por tres tubos dispuestos. Cuando en la vasija A hay un poco de agua, la esfera B está llena de líquido y la C de aire, logrando así que la fuente empiece a funcionar. El agua pasa por el tubo de A a C, lo cual hace que el aire pase de esta esfera a la B y el agua de B, presionada por el aire que entra, sube por el tubo y forma la fuente sobre la vasija A. Cuando la esfera B se queda vacía, el surtidor deja de echar agua.
La fuente de herón
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Fundamento teórico
La fuente de Herón es una máquina hidráulica inventada por el físico Herón de Alejandría.
Herón de Alejandría fue un ingeniero y matemático helenístico que destacó en Alejandría (en la provincia romana de Egipto); ejerció de ingeniero en su ciudad natal, Alejandría. Este griego es considerado uno de los científicos e inventores más grandes de la antigüedad y su trabajo es representativo de la tradición científica helenista.
El principio de Bernoulli dice que la energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
- Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
- Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Materiales
- Tres botellas plásticas.
- Pajillas o tubitos
- Silicón
- Tijeras
- Taladro
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Fuente de Herón
By Andres Godinez (Pistö)
Fuente de Herón
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