Cómo jugar a Tubo de Venturi
- Elige una prueba y lee en la tarjeta las áreas o diámetros, y la velocidad o la diferencia de columnas.
- Cada segundo pasa el mismo volumen por cada tramo: A₁·v₁ = A₂·v₂, así que más estrecho significa más rápido.
- El agua más rápida tiene menos presión: Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²), y una columna baja Δp ÷ (ρ·g). Escribe tu predicción y pulsa Empezar.
- Mira las columnas y las barras: lo que el agua gana en movimiento lo pierde en presión.
¿Por qué el agua más rápida empuja menos?
El agua no se comprime, así que cada segundo tiene que pasar el mismo volumen por cada parte de un tubo: Q = A·v. Donde el tubo se estrecha, el agua tiene que acelerarse. Algo tiene que empujarla, y ese empuje viene de la presión: al agua la empujan más por detrás que por delante, así que la presión en el tramo estrecho es menor. El principio de Bernoulli le pone números: a lo largo de un flujo, p + ½·ρ·v² + ρ·g·z se mantiene, así que presión, movimiento y altura se intercambian. En un tubo horizontal, Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²). Las columnas abiertas sobre el tubo lo muestran: la del tramo estrecho queda Δp ÷ (ρ·g) más baja. Dale la vuelta y tienes un medidor Venturi: con la diferencia de columnas y las áreas puedes calcular a qué velocidad circula el agua. Una boquilla usa la misma idea para convertir la presión de una manguera en un chorro rápido, y una fuente convierte esa velocidad en altura, h = v² ÷ (2·g).
Un modelo de aprendizaje acotado
El tubo es horizontal, el agua no se comprime y no se tiene en cuenta el rozamiento, así que A₁·v₁ = A₂·v₂ y p + ½·ρ·v² es igual en ambos tramos. En los tubos, el flujo aumenta de forma constante durante 1 s y luego se mantiene; las columnas muestran la presión por encima de la del aire, p ÷ (ρ·g). El chorro de la boquilla sale a la presión del aire. El agua de la fuente sale de golpe y sube como una pelota lanzada, sin resistencia del aire. Una prueba dura 2 s. Los tubos no están a escala; la fuente sí. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas. El agua tiene 1000 kg/m³; g = 9,8 m/s². Se juega en tiempo real.