La Guirnalda (Madrid) (1873-10-16 00:00:00), página 6

ELEMENTOS DE FÍSICA

(Continuación.)

Presión sobre el fondo.—Sea un tubo metálico E F (fig. 27), en el extremo F hay un tubo de cristal dentro del que se coloca mercurio: sobre el E se adaptan sucesivamente vasos de formas distintas, como son los indicados en la figura.

Si al colocar cada uno de estos vasos se llena de agua, de modo que la altura contada verticalmente sea la misma, se nota que el mercurio de F asciende siempre á la misma altura, (prescindiendo ahora de cual sea esta). Esto prueba que la presión sólo depende de la altura y del fondo del vaso, que es el mismo en los tres casos.

Sobre el fondo de un estanque cargará la misma presión, según esto, mientras la altura del agua sea constante. Poco importa que las paredes del estanque sean verticales ó inclinadas en uno ó en otro sentido, ó curvas, siempre que la magnitud del fondo sea la misma, cualquiera que pueda ser la cantidad de agua contenida en el estanque.

Vasos comunicantes.—Vamos á demostrar que un líquido colocado en un tubo que comunica con otro se eleva en ambos á igual nivel.

Este notable principio es una consecuencia de lo que llevamos expuesto. En efecto, si en el tubo que hace comunicar á los dos A y B, fig. 28, suponemos una rodaja ideal del mismo líquido, la cual hace el papel de fondo de un vaso, al cabo de un rato de echar el líquido hay equilibrio, y por la proposición recíproca inversa de la anterior, es preciso que el líquido se eleve á igual altura en ambos tubos. De este modo la presión ejercida sobre la izquierda de la rodaja por el nivel b, es exactamente igual á la que ejerce el nivel c, y por tanto dicha rodaja ideal estará en equilibrio, como en efecto lo está, puesto que el líquido no se mueve.

Si en tal estado se vierte en el tubo A otro líquido, por ejemplo agua, hasta que llegue hasta la altura a, se notará que el mercurio asciende en B, llegando por ejemplo á d. Aquí no se cumple la igualdad de nivel en vasos comunicantes, pero esto se debe á que el mercurio es más pesado que el agua. Se dice que entonces las alturas están en razón inversa de las densidades de los líquidos, principio que se comprenderá bien cuando tratemos de las densidades.

Por esto y por lo que diremos de cuerpos flotantes, al mezclarse en un vaso líquidos de diferente densidad y que no se unen fácilmente molécula á molécula, como por ejemplo el agua y aceite, se nota que el más ligero sobrenada.

Conducción de aguas.—La aplicación más notable de la igualdad de nivel de un líquido en vasos comunicantes es á la conducción de aguas, que pueden hacerse subir hasta los pisos más elevados de las habitaciones de las casas, siempre que vengan de un depósito más alto que éstas. Decimos más alto porque con los frotamientos del agua en los tubos pierden éstas una parte de la fuerza viva que traían, y necesitan para ascender, lo cual equivale á una pérdida de altura.

Esta consideración nos indica un medio sencillo y general de probar dicho principio. La molécula de mercurio que en la figura 28 cae desde b llega al fondo poseyendo una cierta fuerza viva, sigue luego por el tubo horizontal sin ganarla ni perderla, prescindiendo de los frotamientos, y asciende luego hasta c, al llegar á cuyo punto ha perdido toda su fuerza viva, pues si cayera de él llegaría al fondo de B con igual velocidad que la que tenía antes de subir. Por esto también la presión sobre el fondo del vaso no depende sino de la altura y del área de este.

Los surtidores son una aplicación de los vasos comunicantes, en los cuales se comprueba patentemente la teoría que acabamos de exponer. No llega nunca en el surtidor el agua á tanta altura como en el depósito, no solo por el frotamiento contra las paredes de los tubos, sino también por la resistencia del aire, y aun por el choque de las gotas que caen contra las que suben.

Fuentes naturales.—La existencia de las fuentes que en los terrenos se presentan espontáneamente, ó á poco que ayude la mano del hombre, son debidas á depósitos más altos que el punto de salida, que tienen lugar en alguna hoquedad natural, generalmente entre dos capas impermeables, esto es, arcillosas. El agua se acumula en dicho hueco, filtrada por el deshielo ó las lluvias, y encuentra como tubos los intersticios ó permeabilidad del terreno en ciertos puntos.

La presencia de ciertos vegetales, que sólo crecen en sitios húmedos, ó la salida manifiesta del agua, son los indicios para conocer donde podrá establecerse una fuente, pero es preciso que sobre ella haya siempre una elevación del terreno, señal de un nivel superior; de otra suerte será un indicio falso.

El hombre no hace más que reunir en un depósito artificial el agua que, constante aunque paulatinamente, corre por el terreno, á fin de tenerla almacenada para emplearla en los momentos que juzgue más convenientes.

A veces la capa de agua no llega á la superficie, por no permitirlo el desnivel del manantial originario, y es preciso establecer un pozo para buscar el nivel del agua.

La cantidad de agua que produce una fuente se mide en pulgadas de fontanero; cada una de éstas equivale