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Eche un vistazo a algunas de las formaciones de vórtices más fascinantes


La naturaleza produce muchos fenómenos interesantes e interesantes que a menudo nos hacen preguntarnos cómo, por qué y cuándo ocurren. Tomemos los vórtices, por ejemplo. En términos generales, un vórtice es un área en un fluido (aire o agua) donde el flujo gira alrededor de una línea de eje y puede tomar una forma recta o curva. Básicamente se forma cuando se agita o hace girar un fluido. Este fenómeno natural puede ocurrir en tierra, aire y agua. Cuando se forman vórtices, pueden moverse, estirarse, retorcerse e interactuar de manera compleja con el fluido circundante. Una vez que un vórtice se mueve, lleva consigo momento, energía y masa angular y lineal.

Compartiremos contigo seis tipos de vórtices que tienen visualizaciones geniales y luego exploraremos cómo se forman y si plantean algún problema de ingeniería. Además, los vórtices ocurren no solo en la Tierra sino también en otros cuerpos planetarios, y también daremos algunos ejemplos de ellos.

Bloquear flujo de vórtice

A pesar del tecnicismo del nombre, el flujo de vórtice de bloqueo es un fenómeno cotidiano donde su formación y la forma en que fluye es muy fácil de entender. De hecho, en algunos casos, este tipo de vórtice es más una ventaja que un problema. Es más fácil explicar el flujo de vórtice de bloqueo cuando se usa en un ejemplo situacional. Entonces, tome la puerta trasera de la camioneta, por ejemplo. Algunas personas piensan que es más eficiente en combustible conducir con el portón trasero hacia abajo y otros creen que es ideal conducir con el portón trasero hacia arriba. ¿Cuál es el correcto entonces? Bueno, en primer lugar, el flujo de vórtice de bloqueo proporciona una respuesta científica precisa a esto.

Cuando se conduce una camioneta con la puerta trasera hacia abajo, se acumula una corriente directa de aire dentro del perímetro abierto de la camioneta. Esto aumenta la resistencia del viento en el vehículo y lo ralentiza, lo que significa que se requiere más trabajo o energía para mantener la camioneta a velocidad. Sin embargo, si conduce con la puerta trasera hacia arriba, debido a que el perímetro abierto ahora es un espacio cerrado, se forman burbujas de aire giratorias (flujo de vórtice de bloqueo) a partir del flujo de viento que se aproxima. El flujo de viento consecutivo, una vez que se forma el flujo de vórtice de bloqueo, se desvía del vehículo y pasa creando solo una resistencia mínima. Entonces, conducir una camioneta con el portón trasero levantado es el escenario ideal.

Derramamiento de vórtice

Este tipo de vórtice generalmente causa problemas estructurales ya que la intensidad del viento alrededor de las estructuras resulta en fallas. Cuando un viento fuerte entra en contacto con la superficie exterior de un edificio, se acumula una acumulación de presión del viento. Dado que la fuerza del viento es una acción dinámica, la presión creada en la superficie de un edificio también produce vibraciones. Si la presión máxima del viento es lo suficientemente alta, estas vibraciones pueden convertirse en mini terremotos en ciertos niveles de una estructura por donde pasa la dirección del viento. Esto hace que un edificio alto se balancee y, si no se proporciona amortiguación dinámica, la estructura podría colapsar.

[Fuente de imagen:Wikipedia]

El desprendimiento de vórtices es un flujo oscilante y ocurre cuando el aire fluye más allá de un cuerpo de acantilado. Una forma de reducir la resistencia al desprendimiento de vórtices es diseñar una estructura que se racionalice de modo que se pueda lograr un flujo aerodinámico. Otra forma de reducir la acumulación de desprendimiento de vórtices en los edificios es introducir la rugosidad de la superficie en forma de estética arquitectónica como balcones y ventanas salientes. Cuando el flujo de viento hace contacto con estas características sobresalientes, la corriente de viento se descompone en presiones de viento mucho más pequeñas, que a veces pueden ser insignificantes.

Anillos de vórtice

Cuando una burbuja de aire ocupa el núcleo del vórtice, se forma una burbuja submarina en forma de anillo. La burbuja anular y el agua circundante giran de manera poloidal a medida que viajan por el agua. Al igual que las vibraciones, cuanto más rápido gira el anillo de burbujas, más estable se desplaza. A medida que el anillo de burbujas se acerca a la superficie del agua, la velocidad de la burbuja se reduce y el diámetro aumenta.

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Un ejemplo de cómo se forman los anillos de vórtice bajo el agua es cuando los delfines o las ballenas lanzan burbujas que se forman en anillos cuando llegan a la superficie. Los anillos de humo son otro tipo de vórtice o anillos toroidales.

Vórtice espiral

El vórtice en espiral es uno de los tipos más típicos de vórtices, ya que puede formarse en cualquier lugar donde haya un viento veloz. Por ejemplo, cuando un avión aterriza o despega, el paso del ala de un avión forma un vórtice en espiral gigante. En la foto de abajo, el polvo de polvo rojo se usa para visualizar el vórtice en espiral creado por un avión.

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Remolinos

Un remolino es un tipo de vórtice acuático donde el encuentro de corrientes opuestas produce un cono de agua arremolinado. Esta es prácticamente una versión a gran escala del agua que se succiona por el desagüe de un baño o fregadero.

Una bañera de hidromasaje puede ser peligrosa para la gente de mar cuando el giro del agua se vuelve poderoso. Aunque no hay registros oficiales de barcos grandes que hayan sido succionados por un remolino, este vórtice de agua sigue siendo uno a tener en cuenta.

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Torbellinos

Un ejemplo infame de un torbellino está en forma de tornados. Los tornados se forman cuando diferentes temperaturas del aire se encuentran en un lugar y comienzan a girar vigorosamente. La columna de aire giratoria reacciona con otros vientos de gran altitud, creando un embudo. En consecuencia, se forma una nube sobre el embudo que hace visible el tornado. Aunque los tornados pueden ocurrir en todo el mundo, áreas específicas producen algunos de los tornados más notorios como el tornado alley y el dixie alley en Estados Unidos. Los tornados suelen ser destructivos y pueden arrasar con toda una ciudad por donde pasa.

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Existen muchos otros tipos de vórtices, cada uno con su propia forma única de formación. Algunas son peligrosas, que deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar estructuras, y otras son simplemente fenómenos naturales que no requieren ningún manejo. Los vórtices también ocurren en el espacio exterior como la Gran Mancha Roja en Júpiter, los diablos de polvo marcianos, el Hexágono Polar Norte de Saturno y los vórtices polares de Venus. Quizás el tipo de vórtice más aterrador es en forma de agujeros negros.

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