Fluidos
Tubo de Venturi
Observa cómo la velocidad del flujo aumenta en el estrechamiento — la presión baja (Bernoulli).
Tubo de Venturi — simulación interactiva de Fluidos. Observa cómo la velocidad del flujo aumenta en el estrechamiento — la presión baja (Bernoulli). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Efecto de Bernoulli
En un tubo de Venturi, el fluido se acelera en la garganta estrecha y la presión disminuye.
La conservación de la masa exige mayor velocidad donde la sección transversal es menor. La ecuación de Bernoulli relaciona mayor velocidad con menor presión en la garganta.
- Ecuación de continuidad A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = constante
Informe de investigación
Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta de conducción
El agua fluye a través de una tubería que se estrecha hasta la mitad, como una manguera de jardín con el pulgar sobre el extremo. ¿Qué sucede con la presión del agua en la sección estrecha?
Predicciones para pesar
- La presión aumenta en la sección estrecha porque el agua está más comprimida.
- La presión disminuye en la sección estrecha porque el agua se acelera.
- La presión permanece igual en todo momento, solo cambia la velocidad.
Roles variables
Lo que configuraste:
- Área de sección ancha A₁ (m²)
- Área de la garganta A₂ (m²)
- Velocidad de entrada v₁ (m/s)
Lo que mides:
- Velocidad de garganta v₂ (m/s)
- Cambio de presión ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el preajuste del venturi de fluido y presione Restablecer. El agua fluye de manera constante a través de una tubería con una sección ancha (A₁) y una garganta estrecha (A₂).
- Habilite las lecturas de velocidad de garganta y caída de presión.
- Establezca el área de sección ancha, el área de la garganta y la velocidad de entrada para cada prueba, y registre las lecturas de velocidad de la garganta y caída de presión.
Ecuación rectora
Ecuación de continuidad — A₁·v₁ = A₂·v₂
Para un fluido incompresible en una tubería, el caudal (área × velocidad) debe ser el mismo en todas partes a lo largo de la tubería: A₁v₁ = A₂v₂. El estrechamiento de la tubería obliga al fluido a acelerar.
Ecuación de Bernoulli — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
A lo largo de una línea de corriente horizontal, la presión de un fluido más su energía cinética por volumen se mantienen constantes: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Cuando la velocidad aumenta, la presión debe disminuir para compensar.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para una prueba, calcule v₂ = A₁v₁/A₂ a partir de la continuidad, luego ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) a partir de la ecuación de Bernoulli. Compare ambos con las lecturas — ΔP resulta negativo, que es como se ve «la presión cayó en la garganta» expresado como un número con signo.
- Explique, en términos de conservación de energía, por qué la presión de un fluido debe disminuir cuando su velocidad aumenta en una tubería horizontal.
¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?
- Los carburadores y los atomizadores de perfume utilizan el efecto Venturi para aspirar un segundo líquido por la garganta estrecha. Usando sus datos de cambio de presión, explique por qué una región de baja presión puede empujar líquido hacia arriba a través de un tubo lateral.
- El experimento del ala fluida utiliza este mismo modelo de continuidad + Bernoulli con aire en lugar de agua. ¿Esperaría que la diferencia de presión fuera mayor o menor para las mismas velocidades y áreas? ¿Por qué?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Bienvenido al tubo de Venturi
- Pulsa Reproducir
- Garganta rápida, baja presión
- Abre el Inspector
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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