Las canicas de tus vecinos... el Golpe de Ariete

Estoy segura de que en más de una ocasión habéis estado en casa, sentados tranquilamente en el sofá, cuando de repente al vecino de arriba "se le han caído unas canicas al suelo". No sé vosotros, pero yo nunca he entendido, como viviera donde viviera, siempre encontraba a los típicos vecinos que juegan con canicas. 

Como dice la teoría científica, "si algo sucede en numerosas ocasiones, en diferentes lugares, tiene una explicación física". Por eso hoy queremos encontrar ese razonamiento que nos demuestre que las famosas canicas no son más que un proceso llamado Golpe de Ariete.

¿Qué es y en qué consiste el Golpe de Ariete?

Se llama Golpe de Ariete a una modificación de la presión en una conducción debida a la variación del estado dinámico del líquido y es el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas. Se origina al cerrar bruscamente una válvula o grifo instalado en un extremo  de una tubería de cierta longitud, cuando las partículas de fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que aún siguen en movimiento. Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido. 

La sobrepresión generada tendrá dos efectos:

- Comprime ligeramente el fluido, reduciendo su volumen y dilata ligeramente la tubería. Cuando todo el fluido se ha detenido cesa el impulso de compresión y por lo tanto este tenderá a expandirse. 

- La tubería que se había ensanchado ligeramente tiende a recuperar su estado normal. 

Estos dos efectos provocan una onda de expansión en sentido contrario. El fluido se desplaza en dirección contraria a la onda, pero al estar la válvula cerrada, se produce una depresión con respecto a la presión normal de la tubería. Esto puede provocar que una parte del fluido pase a estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubería se contrae. 

¿Cómo se relaciona el Golpe de Ariete y las Canicas de tus Vecinos?

El sonido de las canicas que nosotros escuchamos procede de las tuberías de las casas. El agua avanza por las cañerías y, cuando es desacelerada rápidamente (Una lavadora que coge agua, un grifo cerrado violentamente), su energía se concentra y causa un pico de presión de entre cuatro y ocho veces más que el caudal normal, se genera un Golpe de Ariete.

Al cerrar la válvula, el líquido sigue desplazándose hacia la salida ya cerrada, y se genera un vacío detrás. Así al chocar contra el cierre las moléculas de agua se desplazan de manera brusca hacia atrás y el aire contenido en la tubería  se expande dentro de la misma ocasionando una sobrepresión o lo que nosotros conocemos como "la caída de la canica".  Las sacudidas del fluido hacia delante y hacia atrás, generan una pérdida de energía, una disipación de la energía, es decir, las "canicas están botando hasta que terminan por pararse"

¿Cuáles son las consecuencias del Golpe de Ariete?

Estamos ante un fenómeno muy peligroso, ya que la sobrepresión puede llegar a ser 100 veces superior a la normal y puede ocasionar roturas de algunos componentes. Incluso se han dado casos en los que el Golpe de Ariete ha llegado a ocasionar roturas en tuberías de hierro colado, elementos de plomo... tal y como podéis ver en la siguiente imagen.

Espero que después de este post dejéis de odiar a vuestros vecinos y los juegos de canicas...

Nos vemos en la próxima entrada, hasta entonces... ¡¡¡¡ DISFRUTEN DE LA CIENCIA!!!!!