| Remolino de agua al drenar | |
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| Se refiere a | hidrodinámica |
El remolino de agua durante un drenaje es un “hecho” basado en la observación del movimiento del agua en un remolino que ocurre cuando fluye hacia el orificio de drenaje de un fregadero o bañera. Existe la creencia generalizada de que el agua se arremolina en diferentes direcciones en los hemisferios sur y norte de la Tierra , lo que se explica por la rotación de la Tierra y la acción de la fuerza de Coriolis .
Según algunos conceptos erróneos, una persona que está, por ejemplo, en una cabina de ducha en un barco marítimo, al cambiar la dirección de rotación del agua al drenar, supuestamente podría determinar el cruce del ecuador por el barco . Los críticos de esta declaración afirman que tanto en el hemisferio sur como en el norte, un embudo en un fregadero común puede girar tanto en el sentido de las agujas del reloj como en el sentido contrario, dependiendo de la geometría de los flujos en el líquido, las características individuales de la geometría de un baño en particular y la estructura de su superficie (por ejemplo, rugosidad) y configuración del sistema de alcantarillado. Explican esto diciendo que el número de Rossby es demasiado alto para este fenómeno, es decir, la escala del fenómeno es demasiado pequeña para verse afectada significativamente por el efecto de Coriolis.
En la práctica, el efecto se manifiesta solo en experimentos cuidadosamente planificados que se llevan a cabo lejos del ecuador, que utilizan recipientes estrictamente simétricos, muchas horas de sedimentación del líquido antes de la medición y control de las condiciones externas (estabilidad de la temperatura y ausencia de flujos de aire). [una]
En experimentos de laboratorio , en los que se tomaron precauciones especiales para excluir perturbaciones accidentales (se mantuvo estrictamente la simetría de la forma del recipiente, el líquido se asentó durante mucho tiempo antes de drenar, se evitó el efecto de las corrientes de aire), se confirmó [2] [3] que, al igual que en los hemisferios norte [4] [5] [6] y Sur [7] , el fluido recibe la rotación predicha por la teoría. La filmación de uno de estos experimentos se incluyó en una serie de películas de capacitación sobre mecánica de fluidos producidas por el Comité Nacional de Películas sobre Mecánica de Fluidos [8] . En algunos experimentos [9] , se observó un cambio en la dirección de rotación del líquido cuando la superficie del líquido se acercaba al fondo del recipiente.
Para experimentos en casa (drenar agua del baño ), los datos experimentales son diferentes. Hay una observación de que, en condiciones ideales, con el debido cuidado y los preparativos apropiados, se puede observar el efecto de torsión, debido solo a la fuerza de Coriolis, y en casa [10] : en el hemisferio norte, el agua girará en sentido contrario a las agujas del reloj y en el sur, en el sentido de las agujas del reloj, sin embargo, el texto del artículo no proporciona evidencia de que el experimento se haya realizado durante varios baños, por lo que la dirección de rotación puede deberse a la asimetría aleatoria de un recipiente en particular.
El conocido libro de texto de hidrodinámica de Milne-Thomson afirma que el sentido de giro depende de la temperatura del agua [11] , aunque esta observación puede deberse a que la bañera se llenaba con agua fría y caliente a través de diferentes grifos. , lo que podría dar lugar a pequeños giros iniciales en diferentes direcciones.
Hay informes de pruebas experimentales directas de la ausencia de una dirección predominante de torsión para el flujo de salida de los baños [12] [13] . Además, a favor de la equiprobabilidad de giro a la izquierda y a la derecha para una gran cantidad de baños, experimentos con salida de líquido de recipientes con un grado desigual de rugosidad de secciones individuales del fondo y las paredes y una ubicación asimétrica del orificio de drenaje. [14] , así como experimentos para modelar un fenómeno similar: la generación de vórtices de aire ascendente durante el calentamiento de la superficie subyacente [15] .
También existe la opinión de que en el experimento es imposible observar el efecto de torsión, debido únicamente a la fuerza de Coriolis, porque en ciertos números de Reynolds , siempre ocurre inestabilidad en el flujo axial [16] , lo que conduce a la ocurrencia de giros en el sentido de las agujas del reloj . o rotación en sentido antihorario con igual probabilidad.