Educación
Los resultados de una investigación encabezada por académicos de la Universidad de O’Higgins demuestran cómo la distribución espacial de líquidos dentro de contenedores parcialmente llenos, permiten reducir significativamente el rebote de ese recipiente.
En 2016, un fenómeno tomó por asalto las redes sociales chilenas, catapultando al estrellato a miles de aficionados: el desafío de la botella de agua. Vídeos de personas lanzando botellas de plástico medio llenas de agua, logrando que giraran en el aire para caer elegante y triunfalmente de pie en el suelo, inundaron la red.
Sin embargo, detrás de este aparente acto de pura suerte y habilidad, se escondía un fascinante vínculo con los misterios de la física.
Los académicos del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH), Pablo Gutiérrez y Gustavo Castillo, junto con un destacado equipo de investigadores de la Universidad de Santiago de Chile, la Universidad Tecnológica Metropolitana y la Universidad Autónoma de Chile, han develado los secretos de este desafío viral en un estudio publicado en la reconocida revista científica Physical Review Letters. En su investigación titulada “Swirling fluid reduces the bounce of partially filled containers“, revelan cómo la distribución del líquido dentro de los recipientes afecta significativamente su rebote al caer.
El origen de esta investigación radica en la curiosidad innata de estos científicos. El Dr. Pablo Gutiérrez, experto en física, explicó que “nuestra indagación se despertó por la influencia de la mecánica de fluidos en el éxito o fracaso del juego conocido como ‘water bottle flipping challenge’ o desafío de la botella.
Los videos en YouTube nos hicieron sospechar que la distribución del agua previa al impacto desempeñaba un papel crucial. Decidimos, entonces, sumergirnos en una aventura científica y estudiar esta hipótesis utilizando las herramientas de la física experimental”.
Gustavo Castillo, experto en ciencias físicas, agregó que el artículo se centra “en el impacto que sufre el recipiente al caer sobre una superficie. En colaboración con investigadores de varias universidades del país, nos sumergimos en experimentos donde manipulamos la distribución del líquido en un contenedor parcialmente lleno y observamos el impacto resultante”.
“Conforme aumentábamos la velocidad de rotación de la botella, notamos cómo el rebote se reducía de manera significativa. Además, desarrollamos un modelo colisional que respalda nuestra comprensión de este fenómeno”, detalló.
Sobre el alcance de la investigación, los académicos señalan que “los fluidos están siempre en interacción con otras estructuras. Desde un río que sigue su cauce, hasta una gota que impacta la hoja de una planta. Ahora, nuestra investigación trata de líquidos en contenedores”.
“Eso es más particular, pero relevante, porque siempre se requiere transportar líquidos. Y si bien nuestro experimento es un caso particular, éste sí nos entrega una conclusión más general en cuanto esclarece que si somos capaces de controlar la distribución del líquido y tener el espacio para que se mueva rápido, podremos crear un mecanismo de atenuación de impactos”, agregó.
