Por qué la geometría de las tuberías importa, un experimento muy curioso

Agua circulando por tubos rectos y curvos

¿Alguna vez te has fijado en cómo están puestas las tuberías de tu casa o las mangueras del jardín? A simple vista, uno podría pensar que lo único que importa para que el agua salga con fuerza es la distancia: «cuanto más largo el tubo, más le cuesta llegar al agua».

Pues resulta que la física tiene preparado un truco mental bastante divertido, y este pequeño experimento que vemos en la imagen anterior lo demuestra a la perfección.

En la mesa tenemos dos rutas: una a la izquierda con codos supermarcados a 90° y otra a la derecha con un zig-zag de curvas suaves. Ambas apuntan directamente a un balde rojo.

A primera vista, la ruta azul (la de curvas suaves) parece dar más rodeos. Sin embargo, mira lo que pasa cuando abrimos el paso del agua:

¿Qué está pasando realmente aquí?

Si te fijaste en el vídeo, el tubo de la derecha (el azul) le «gana» al de la izquierda, o al menos deja salir el agua con muchísima más fluidez y fuerza. ¿Por qué ocurre esto?

Las esquinas son frenos muy grandes: cada vez que el agua se topa con un codo cerrado de 90°, choca de frente. La corriente no puede girar mágicamente en ángulo recto, así que se forman pequeños remolinos y zonas donde el flujo se desordena. Toda esa turbulencia le roba energía al agua de golpe.

La fricción suave frente al choque brusco: es verdad que la manguera azul es más larga y el agua va rozando las paredes todo el camino (lo que la frena un poco por fricción). Pero ese roce continuo es un problema mucho menor comparado con los golpes de la ruta gris con sus esquinas marcadas.

El resultado en el balde: al sumar todos esos pequeños frenazos en las esquinas, el agua pierde tanta presión que termina saliendo con menos presión por la boca del tubo gris. Esto conduce invariablemente a una caída notable en el caudal volumétrico.

Aquí se puede apreciar de forma un poco más visual:

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