Supongamos que tengo un cono inverso que contiene 200 ml de agua. Voy a cortar la punta del cono para crear un pequeño agujero. ¿Cómo calcular el radio máximo del agujero que el agua aún permanecerá en el recipiente?
Si tienes una gota de agua con radio entonces la diferencia de presión entre el interior de la gota y el exterior es:
Para calcular el tamaño del orificio, debe calcular la presión en la parte inferior del cono y equipararla con la presión calculada utilizando la expresión anterior. La presión en el fondo del cono depende de la profundidad del agua, no del volumen total de agua en el cono. Si la profundidad del agua en el cono es entonces la presión es , dónde es la densidad del agua a la temperatura a la que está trabajando, y es la aceleración de la gravedad ( 9,81 m/s ). Igualando esto a la primera expresión se obtiene:
o:
Por ejemplo en STP N/m y 1000 kg/m3 , por lo que si la profundidad del agua en tu cono es de 10 cm, el radio máximo del agujero es de 0,1 mm.
Tenga en cuenta que este es el radio máximo para el cual no hay flujo en absoluto. Para agujeros un poco más grandes que este, el flujo puede ser tan lento que es difícil de medir.
Jaime
usuario10851
Pablo J. Gans