Presión Hidrostática (Botella con Orificio): Con referencia a la ecuación de continuidad de la energía de Bernoulli, centrados en la carga hidráulica (altura de energía específica).En este experimento se quiere verificar la ecuación de Bernoulli (referente a la carga hidráulica) que se define por la siguiente expresión:
Por medio de un recipiente cilíndrico en el que se ha hecho un orificio, mostraremos que es posible retener el fluido al cerrar la tapa, si el pequeño orificio está bajo el nivel del agua debido a la presión hidrostática. Al abrir la tapa mostraremos además que la velocidad de salida del recipiente se puede obtener también de la ecuación de Bernoulli debido a la diferencia de presiones.
Para el caso con la tapa puesta:
Como la Energía se conserva:
Para el caso con la tapa abierta se tiene:
Como la Energía se conserva:
Hacemos un pequeño agujero en la botella de plástico, cerca de la base, lo tapamos provisionalmente (por ejemplo con el dedo) y llenamos la botella completamente de agua, tapándola seguidamente.
Al quitar el dedo del agujero se observa que no sale agua. Pero, al quitar la tapa de la botella, observamos que sale un chorro de agua por el orificio.
Al mantener la botella con la tapa puesta, la presión interna sobre el agujero (la presión ejercida por el aire contenido en la botella más la presión ejercida por la columna de agua que hay por encima del agujero) es igual a la presión externa (la presión atmosférica) Por esto no sale agua por el agujero.
Si quitamos la tapa, permitiendo que el aire (y la presión atmosférica) entre por la parte superior de la botella, se rompe el equilibrio anterior. La presión interna sobre el agujero (la presión atmosférica en el interior de la botella más la presión ejercida por la columna de agua sobre el agujero) es superior a la presión externa (la presión atmosférica). Esta diferencia de presión impulsa el agua fuera de la botella.
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