¿Por qué las cortinas de baño se mueven hacia el agua?

El agua calienta el aire, y el aire sube por la parte superior, bajando la presión. La mayor presión del aire exterior no calentado empuja las cortinas hacia adentro.

NOTA: Tom Musgrave, en un comentario en mi respuesta, afirma que mi explicación había sido “desacreditada”, y cita un artículo publicado en Scientific American, ” ¿Por qué la cortina de la ducha se mueve hacia el agua? “, Dice el autor de este artículo. El efecto es tan prominente con el agua fría como con el calor. Examina el problema con un modelo de computadora y concluye que los vórtices fueron los responsables.

No todo lo publicado en una revista de ciencia popular es necesariamente cierto. Además, en la pregunta original, la persona que hizo la pregunta dijo “Noté este efecto de manera más prominente cuando el agua estaba caliente”. Eso contradice la teoría científica americana.

Acabo de entrar en mi baño e hice el experimento. Descubrí que con el agua caliente, la cortina de la ducha estaba bien cerrada y con agua fría, no mucho. Este experimento parece desacreditar el artículo en Scientific American. Quizás los vórtices fueron los responsables de la succión débil en la caja de agua fría.

Habiendo realizado el experimento, mantengo mi explicación original. Insto a otros lectores de Quora a que repitan el experimento ellos mismos.

Es el efecto Coandă , que lleva el nombre de Henri Coandă. Es la tendencia de un fluido en movimiento que se curva alrededor de un área. Como sostener una cuchara bajo un grifo que fluye y muestra que el agua se “pega” a la cuchara. Al ducharse es al revés. Aquí hay un buen video de youtube que lo explica:
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Cuando apago la ducha, la cortina permanece colgando en una forma inclinada, ligeramente curvada debido a la diferencia de presión. Esto confirma la ‘explicación del aire caliente’.

Con el agua fría, es solo el principio de Bernouilli: el agua cae, y de hecho conseguimos algo de circulación de aire, tirando de la cortina ligeramente hacia adentro. La imagen de arriba ‘demuestra’ que esta no puede ser la única explicación.

Inicialmente subí una foto pero aparentemente el bot de Quora estaba algo ofendido 😮

Puede ser tan simple como el principio de Bernoulli, pero tenga en cuenta que la mayoría de los cabezales de ducha expulsan agua a una velocidad más rápida que la terminal, por lo que las gotas de agua experimentan una aceleración negativa. También tenga en cuenta que la mayoría de las personas obstruyen la mayoría del flujo de agua cuando se encuentran frente al arroyo. También tenga en cuenta que prácticamente no hay dos duchas iguales.

Huracanes en miniatura.

Esto se basa en una investigación realizada por David Schmidt, Ph.D., de U Mass Amherst, en 2001, utilizando un modelo de computadora que desarrolló para el análisis de aerosoles.

The New York Times (Ideas y tendencias: ¡Cortinas !; Cómo evitar ser atacado en la ducha) explicó su trabajo de esta manera:

Primero, seleccionó una imagen de computadora de la bañera de su suegra, con sus formas típicamente curvas, luego la llenó con 50,000 celdas tetraédricas, o estructuras similares a pirámides, que detectan la velocidad y la presión en tres dimensiones. … la computadora de la casa del Dr. Schmidt aplastó los números durante la mayor parte de dos semanas, o 1,5 billones de cálculos … [1]

Las gotas de agua de la ducha se desaceleran bajo la influencia de la resistencia aerodinámica, transfiriendo energía al aire de la bañera, que comienza a girar como un huracán en miniatura girado de lado. Como en el ojo de un huracán, la presión en el centro de esta perturbación es baja, tirando de la cortina de la ducha. Las barras de la cortina mantienen la parte superior de la cortina en su lugar, pero debajo de la ducha, la parte inferior de la cortina. . . aspira.

1. Aprendí de The Straight Dope (¿Por qué se levanta la cortina de la ducha a pesar de que el agua la empuja hacia afuera (revisada)?) La razón por la que esto tomó dos semanas fue que la esposa del Dr. Schmidt le hizo reiniciar la computadora cada mañana, así que no lo hizo. No tengo que usar Linux

El efecto dominante que hace que la cortina se mueva hacia adentro es el efecto venturi. A continuación se muestra un esquema simplificado del fenómeno. A medida que el agua de la ducha brota, mueve hacia abajo el aire en ese espacio, creando una región de presión más baja. Como el aire en el otro lado de la cortina está a presión atmosférica (o aproximadamente dependiendo de donde viva), ahora hay una fuerza que actúa hacia ese centro de baja presión (a nivel microscópico hay más moléculas de aire que golpean la cortina). el lado seco que en el lado húmedo sobre una sección transversal y tiempo dados). La cortina se fija en la parte superior, todo lo que ves es una cortina que se abre hacia la ducha en la parte inferior.

Este fenómeno se producirá independientemente de si la ducha es caliente o fría, y puede verificarlo de manera empírica. Algunas de las respuestas también sugieren cosas a lo largo de las líneas de agua caliente, aumento de aire caliente y densidad de aire caliente. En otras palabras, un efecto de convección. Si bien habrá corrientes de convección configuradas debido a que el aire caliente sube desde la parte inferior, esto no creará la fuerza horizontal que empuja la cortina hacia adentro. Una forma fácil de probar esto sería cortar la parte inferior de 6 pulgadas de su cortina, llenar la tina con agua caliente y ver qué puede hacer un efecto de convección independiente. Mi conjetura es que le ganará el deber de una cortina de reemplazo y poco más.

Siempre pensé en esto como efecto Venturi. Es decir, la corriente de agua hace que el aire fluya y aumente la velocidad y disminuya la presión de aire dentro de la cortina de ducha. Dado que la presión del aire en el exterior de la cortina de la ducha se mantiene constante y, por lo tanto, es más alta, empuja la cortina de aire hacia la ducha.

Muchos factores contribuyentes, así que no hay una respuesta simple. Pero haz un simple experimento para verificar uno de los factores.

Tome una tira de periódico o agregue cinta de la máquina (¿recuerda eso?) De aproximadamente 1,5 pulgadas de ancho y un pie de largo. Sostenga el extremo del papel en su labio superior y sople debajo de él a través de los labios fruncidos; se moverá hacia arriba y aleteará en el aire turbulento como se espera. Sí, Newton! Ejerza una fuerza desequilibrada en la parte inferior del papel con el flujo de aire, y acelera hacia arriba.

Ahora, mantenga el papel en el borde inferior y sople sobre la parte superior: ¡se mueve hacia arriba y gira alrededor! Ahhhh, Bernoulli! (¡y Newton!) Esta vez, el aire que se mueve más rápido sobre la parte superior produce una presión de aire más baja. La razón es algo complicada para el lego, ¡pero no tienes que entender cada detalle para obtener la imagen y emocionarte con las maravillas de la naturaleza! Una menor presión de aire en la parte superior significa que hay una diferencia en la fuerza total de las moléculas de aire que chocan con la parte superior que con la parte inferior donde la presión de aire es “normal”. La presión se define como la fuerza por unidad de área, y dado que la parte superior e inferior tienen la misma área de superficie, la diferencia entre la fuerza total en la parte superior y la fuerza total en la parte inferior da una fuerza hacia arriba desequilibrada que acelera el papel hacia arriba. Enganche su mente. No tome la palabra de otros para ello. Pruébalo, te gustará.

La situación de la ducha con aire forzado a moverse hacia abajo por las gotas de agua que caen es muy similar a soplar sobre el papel, y cuando sucede, es un dolor en el cuello (¡o más bajo!)

Prueba el velcro autoadhesivo para solucionar el problema. Las cortinas de tela más pesadas, como las que he visto en habitaciones de motel, no parecen verse tan afectadas.

Estoy pensando que tiene más que ver con la teoría del vórtice horizontal.
Un modelo de computadora del baño típico encontró que el rociado de la regadera impulsa un vórtice horizontal. Este vórtice tiene una zona de baja presión en el centro, que chupa la cortina.
David Schmidt, de la Universidad de Massachusetts, recibió el Premio Ig Nobel de Física en 2001 por su solución parcial a la pregunta de por qué las cortinas de la ducha se hinchan hacia adentro. Utilizó un código de dinámica de fluidos computacional para lograr los resultados. El profesor Schmidt está convencido de que esto se hizo “por diversión” en su propio tiempo libre sin el uso de subvenciones u otros fondos públicos.

El flujo de agua hacia abajo y el aire caliente ascendente crean una corriente ascendente en el lado de agua de la cortina de ducha. Esto tiene una presión ligeramente más baja que en el aire en calma en el otro lado, por lo que la cortina de la ducha tiende a moverse hacia el área de presión más baja.

Es un efecto muy similar, pero a 90 grados, al que crea la elevación en el ala de un avión.

Se llama el efecto ducha-cortina. Lo mismo me sucedió cuando compré mis nuevas cortinas hechas a medida en Perth y las coloqué en mi ducha. Mi experiencia fue horrible; y terminé concluyendo que era una actividad paranormal. ¿Puedes creer? ¡Jaja! Entonces, un día pensé en ver qué tiene que decir internet sobre esto. Y así, me presentaron esta explicación científica detrás de la forma en que la cortina de baño se abre hacia adentro con una ducha corriente. No eres el primero en experimentarlo. ¡Bienvenido al club! La razón detrás de este efecto podría ser cualquier hipótesis que desee creer de las que lo respaldan. El efecto podría ser debido a la hipótesis de flotabilidad, la hipótesis del efecto bernoulli, la hipótesis del vórtice horizontal, el efecto Coanda, la condensación o la presión del aire. Visita – http://sandysdesigns.com.au/

Siempre sucede debido a la diferencia de presión en el interior y en el exterior. La presión en el interior cambia debido a estas tres razones (ya sea agua caliente o agua fría):

1. Temperatura más alta: Obvio si el agua está caliente. Sin embargo, el segundo factor que funciona incluso para el agua fría es usted (la temperatura corporal es mayor que la temperatura ambiente, principalmente). El agua cae sobre su cuerpo, lo enfría y transfiere algo de este calor al aire que lo rodea. Aire caliente -> el aire se mueve hacia arriba -> la presión disminuye en el lado inferior.
2. Velocidad del agua en movimiento: la velocidad más alta (debido al agua en movimiento, que mueve el aire) disminuye la presión
3. Humedad: las moléculas de agua (peso atómico 18) son más ligeras que las moléculas de aire (peso atómico 28). Baja densidad significa menor presión.

Así que el agua caliente hará que se jale más fuerte, pero caliente o no, verás que la cortina te molesta mientras te duchas. ¡Sigue empujándolo lejos!

El aire caliente tiende a subir ya que es más ligero, ¿qué pasa con el agua fría? Mi idea es que el agua se dispersa muy bien, lo que permite la evaporación debido a la gran área de exposición al aire, la humedad hace que el aire sea más ligero (densidad del aire), por lo tanto, el mismo efecto que el aire caliente, aumentará la presión descendente en ese lado de la cortina. , que se desplazará hacia la bañera.

Muy simple, y por qué los aviones y las aves vuelan.

El aire en movimiento tiene una presión más baja que el aire relativamente quieto / lento.

Si hay algo entre el aire en movimiento y el aire en calma / lento, el objeto (ala o cortina) se moverá hacia el aire en movimiento.

La ducha atrapa aire (lo jala junto con el agua) y eso es aire en movimiento.

Por qué la temperatura de la ducha tiene algún efecto real, no lo sé. No he visto eso cuando experimenté hace algunos años.

Mi maestro de quinto grado hizo un pequeño sketch para ilustrar cómo se descubrió el Principio de Bernoulli. El sketch comienza con la señora Bernoulli tomando una ducha y luego la cortina de la ducha la atacó. Ella grita que el Sr. Bernoulli venga a rescatarla, y él deduce la relación entre la velocidad del fluido y la presión al hacer más experimentos con la ducha.

Entonces, ¿y si la historia no fuera cierta? ¡Una clase llena de niños aprendió sobre el principio de Bernoulli!

Me gustaría ofrecer algunas observaciones interesantes que he hecho repetidamente en mi ducha.

Vivo en una residencia universitaria, y uso cabinas de ducha que tienen paredes en 3 lados, y una cortina de ducha liviana (tela, no parece demasiado absorbente de agua) en el lado final. ¡Este lugar de ducha parece ofrecerme un lugar casi ideal para explorar los efectos de este fenómeno!

Cuando abro el grifo, puedo ver la cortina que fluye hacia mí, así que trato de detenerla usando agua para hacer que la cortina se adhiera a las paredes adyacentes. Esto ha funcionado en ocasiones (pero no duró debido a que la cortina parece repelente al agua), y cuando lo hace, el aire frío intenta atravesarse desde el borde inferior.

Luego traté de evitar que el aire frío llegara a mis pies al quitar la parte superior de la cortina de la ducha de una de las paredes, y el aire frío se elevó hacia mi pecho. Mi conclusión de esto es que, de hecho, hay una presión exterior mayor que la exterior, y esta diferencia de presión existe en cada lugar de la ducha (y fuera de la ducha), no solo en el fondo de la cabina de ducha.

Otra conclusión a la que he llegado es que el aire caliente no se escapó de la parte superior y salió por debajo. Si fuera así, casi no debería sentir aire frío en mi pecho, ya que el aire debería expandirse lo suficiente como para simplemente empuje a través de la abertura y permita que entre más aire frío por la parte inferior de la cabina de ducha debido a esta liberación adicional de gas.

En otra observación: tuve que ponerme el gel de baño y, como quería mantener el jabón durante un tiempo, gire la boquilla alejándola de la cortina y hacia la pared opuesta a la cortina. En las ocasiones en que no ajusté los ajustes de velocidad del agua antes de hacerlo, ¡vería las cortinas volar hacia mí y pegarme a mi pierna! Esto parece respaldar la idea de que este efecto de cortina puede vincularse estrechamente con la idea del aire por el agua, ya que ahora hay mucho más espacio entre el agua y las cortinas y, por lo tanto, puede verse afectado más aire. por la caída de agua.

Estos son solo mis dos centavos, junto con algunas observaciones que hice. Por favor, siéntase libre de corregirme si estoy equivocado.

El agua caliente calienta el aire, que luego fluye hacia arriba y ondea sobre la barra de la cortina de la ducha. Ese aire debe ser reemplazado de alguna manera, y el aire más fresco en la parte inferior de la habitación empuja la cortina de la ducha mientras lucha por entrar.

El agua caliente calienta el aire que sube, por lo que hay una presión más baja cerca del piso, y la presión más alta fuera de la cortina lo empuja hacia adentro.

¿Estás tratando de engañarnos con un complicado Quora reflexionar? Es una cortina, generalmente se abren en AMBAS direcciones. Abrir la cortina hacia el agua es una opción o tal vez solo un hábito. Intenta abrirlo en la dirección opuesta, no hay un imán oculto, ¡no dejes que esas ventosas te detengan!

El agua que cae arrastra el aire hacia abajo con él. Esto da una velocidad del aire paralela a la cortina. De acuerdo con el principio venturi, la presión caerá dentro de la cortina, lo que resultará en una sobrepresión fuera de la cortina y la cortina será empujada hacia el agua.