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Hola, quería consultar sobre una idea que tengo. Se muy poco de física (solo tuve 1 año de física en el secundario, y eso fue hace 17 años aproximadamente, así que recuerdo casi nada), por lo que explicaré mi consulta ayudándome con algunas imágenes. La idea tiene que ver con usar la gravedad y el efecto de succión (o vacío) para levantar agua de un recipiente a otro mas alto. He intentado probar esto en mi casa, con los materiales que tenía disponibles (2 baldes, 1 manguera, 1 bidón al que le corté la parte inferior, y algo de cinta aisladora), pero no funcionó como esperaba (no pude sellar la manguera correctamente, y no se formó vacío). También supongo que me estoy equivocando en algún concepto básico de hidrodinámica, ya que de lo contrario esto podría usarse para obtener energía "gratis".
Paso a detallarles los conceptos que yo entiendo, y por favor, indíquenme en donde me estoy equivocando. En lo posible con explicaciones sencillas y pocas o ninguna formula.
1) Si en un recipiente con agua (ejemplo: un balde), sumerjo otro recipiente (ejemplo: un bidón cerrado, al cual le corté la parte inferior), y luego lo pongo en posición invertida y lo levanto sin que supere el nivel del agua del recipiente inferior; el recipiente superior mantendrá en agua en su interior por encima del nivel del agua del recipiente inferior (ver imagen).
2) Si en la prueba anterior, al recipiente superior le conectamos una manguera o tubo (ejemplo, le conecto una manguera al bidón sin fondo), y deseo que el agua permanezca por sobre el nivel del recipiente inferior; entonces necesito tapar el extremo del tubo con la mano. Si destapo el tubo, el aire ingresa, se pierde el efecto de vacío o succión, y el agua desciende al recipiente inferior (posiblemente desbordándolo). Ver imagen:
3) Si en la prueba anterior pudiese doblar el tubo o manguera hacia abajo, ¿el efecto de succión haría que toda el agua de dicha manguera termine en el recipiente superior (y luego en el inferior)?.
Si vemos la imagen anterior, e imaginamos que la manguera estuviese pinchada en la parte de mas arriba del dibujo, entonces ingresaría aire al circuito, y el agua del "volumen A" (pintado de violeta) descendería hacia el lado de la mano, afuera del recipiente; y el agua del "volumen B" pintado de turquesa descendería hacia el lado de los recipientes. Pero imaginemos que la manguera NO está pinchada, y se mantiene el efecto de succión. Dado que el "volumen B" es mayor al "volumen A", este por gravedad succiona al "volumen A" hacia arriba, y luego hacia el recipiente. Ver imágenes:
4) Continuando con la idea anterior, si extendemos la manguera o tubo hacia abajo, y la sumergimos en otro recipiente con agua; siempre que el "volumen A" sea menor que el "volumen B" (me refiero a las cantidades de agua de la manguera, y del recipiente superior), entonces sería posible llevar agua del recipiente de abajo al recipiente de arriba, solo usando el efecto de la gravedad sobre el recipiente invertido que se encuentra arriba, y el efecto de succión que este aplica sobre la manguera en el "volumen A" (que siempre debe ser menor que la cantidad de agua del "volumen B"). Ver imagen:
5) He intentado probar esto en mi casa, pero sin los elementos correctos no he podido hacerlo funcionar. Probablemente esté equivocado en algún concepto, ya que si esto funcionase, se podría conectar un generador eléctrico en la parte inferior del circuito de agua, y obtener energía "gratis". Por favor indíquenme dónde me estoy equivocando. Gracias.
Paso a detallarles los conceptos que yo entiendo, y por favor, indíquenme en donde me estoy equivocando. En lo posible con explicaciones sencillas y pocas o ninguna formula.
1) Si en un recipiente con agua (ejemplo: un balde), sumerjo otro recipiente (ejemplo: un bidón cerrado, al cual le corté la parte inferior), y luego lo pongo en posición invertida y lo levanto sin que supere el nivel del agua del recipiente inferior; el recipiente superior mantendrá en agua en su interior por encima del nivel del agua del recipiente inferior (ver imagen).
2) Si en la prueba anterior, al recipiente superior le conectamos una manguera o tubo (ejemplo, le conecto una manguera al bidón sin fondo), y deseo que el agua permanezca por sobre el nivel del recipiente inferior; entonces necesito tapar el extremo del tubo con la mano. Si destapo el tubo, el aire ingresa, se pierde el efecto de vacío o succión, y el agua desciende al recipiente inferior (posiblemente desbordándolo). Ver imagen:
3) Si en la prueba anterior pudiese doblar el tubo o manguera hacia abajo, ¿el efecto de succión haría que toda el agua de dicha manguera termine en el recipiente superior (y luego en el inferior)?.
Si vemos la imagen anterior, e imaginamos que la manguera estuviese pinchada en la parte de mas arriba del dibujo, entonces ingresaría aire al circuito, y el agua del "volumen A" (pintado de violeta) descendería hacia el lado de la mano, afuera del recipiente; y el agua del "volumen B" pintado de turquesa descendería hacia el lado de los recipientes. Pero imaginemos que la manguera NO está pinchada, y se mantiene el efecto de succión. Dado que el "volumen B" es mayor al "volumen A", este por gravedad succiona al "volumen A" hacia arriba, y luego hacia el recipiente. Ver imágenes:
4) Continuando con la idea anterior, si extendemos la manguera o tubo hacia abajo, y la sumergimos en otro recipiente con agua; siempre que el "volumen A" sea menor que el "volumen B" (me refiero a las cantidades de agua de la manguera, y del recipiente superior), entonces sería posible llevar agua del recipiente de abajo al recipiente de arriba, solo usando el efecto de la gravedad sobre el recipiente invertido que se encuentra arriba, y el efecto de succión que este aplica sobre la manguera en el "volumen A" (que siempre debe ser menor que la cantidad de agua del "volumen B"). Ver imagen:
5) He intentado probar esto en mi casa, pero sin los elementos correctos no he podido hacerlo funcionar. Probablemente esté equivocado en algún concepto, ya que si esto funcionase, se podría conectar un generador eléctrico en la parte inferior del circuito de agua, y obtener energía "gratis". Por favor indíquenme dónde me estoy equivocando. Gracias.
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