¿Cuál será la velocidad de salida por un orificio en la pared lateral de una botella? ¿Qué chorro llegará más lejos?

Introducción

En clase hemos visto este experimento fácil de reproducir con:

• Cualquier botella de agua de 1,5 litros (las mejores las de refresco, ya que tienen la pared lisa).
• Una aguja de coser para pinchar la botella (mejor si la calientas previamente con un mechero para que al tocar el plástico se funda y hagas el agujero sin trabajar mucho. Como precaución, pincha la aguja primero en un tapón de corcho y usa el extremo romo). Asegúrate de tratar de hacer los agujeros con cuidado para ue queden con el mismo diámetro.
• Reparte al menos tres o cuatro agujeros a lo largo de la botella, y los tapas con una tira larga de celo adhesivo.
• Llena tu botella hasta arriba, y retira el celo de una vez....., pero ....espera un poco....vamos a pensar juntos....

Predicción

1. Anota en tu cuaderno tus hipótesis, es decir la solución a las preguntas que tu crees que responden a las cuestiones siguientes:

• ¿Cuál de las dos imágenes reproduce lo que ocurrirá cuando retires el celo?
• ¿Qué magnitud crece cuando crece h? ¿En qué agujero será mayor?

2. Investiga en la Red en qué consiste la ecuación de Torricelli sobre la velocidad de salida de un líquido a través de un agujero realizado en una pared lateral. Redacta la ecuación de Torricelli y escribe sus ecuación indicando el significado de cada magnitud.  
3. A la vista de la ecuación anterior....¿en cuál de los tres agujeros tendremos mayor velocidad de salida?




Observa mientras experimentas

4. Ahora si....Asegura tu botella para que siga llena de agua hasta arriba y destapa de una vez la tira de celo adhesivo. Haz un dibujo aproximado de lo que observas e indica cuál de los dos dibujos está equivocado....Si ambos están mal, haz tu el tuyo....el correcto.

Concluye individualmente

5. Trata de explicar las diferencias que observas. ¿Puedes explicar el mitivo por el que en el agujero superior el chorro de agua acabe resbalando por la pared sin avanzar? Anota en tu cuaderno tus argumentos.

6. Ahora viene la gran pregunta: ¿CUÁL DE LOS TRES CHORROS LLEGA MÁS LEJOS? ¿POR QUÉ?

Comparte tus conclusiones
7. Habla con tus compañeros de grupo y llega a un acuerdo con ellos sobre las conclusiones más acertadas. Cuando tengáis un acuerdo, enseñad vuestras respuestas al profesor, y estad atentos a lo que va a contaros....

Solución

Nueva pregunta

8. Ahora tengo una nueva duda....¿Será verdad lo que muestra esta imagen? ¿De qué altura dependerá (ho, o quizá dependa de h)ahora nuestra velocidad de salida del agua a través del orificio?... Quizá si consultas sobre el funcionamiento del frasco de Mariotte puedas encontrar una solución...¿Puedes ingeniar cómo construir uno con los materiales del labratorio? ¿Y con materiales caseros?