Principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento

El barco pop-pop es impulsado por un sencillo motor térmico. Este motor se compone de una pequeña caldera fabricada, en este caso, de una lata de aluminio, que está conectada a un tubo de escape (carrizos). Cuando se aplica calor a la caldera, el agua en la caldera se convierte en vapor. El vapor de agua en expansión empuja parte del agua en el tubo de escape, propulsando el barco hacia adelante. La burbuja de vapor de agua se condensa, creando un vacío que extrae agua de nuevo por el tubo de escape. El agua enfriada que se pone de nuevo en la caldera se calienta y sale en forma de vapor y el ciclo se repite. Este ciclo de calentamiento y refrigeración constante del motor crea el distintivo ruido " pop pop" , que le da el nombre al experimento. La presencia de aire en la caldera actúa como un resorte y da una mejor oscilación del nivel del agua, pero si demasiado aire entra en la caldera, la oscilación cesa. Dado que el agua contiene un poco de aire disuelto, durante la operación del motor, el agua tiende a acumularse. Por lo tanto, los motores deben expulsar el aire periódicamente con el fin de funcionar durante mucho tiempo.

Se debe tener en cuenta que en los barcos pop-pop con dos tubos de escape , el agua es expulsada de ambos tubos durante la primera fase del ciclo , y se devuelve por los dos tubos durante la segunda fase del ciclo . El agua no circula a través de un tubo y hacia fuera a través del otro. La analogía de combustión interna del motor de un barco pop pop es la propulsión a chorro sin válvulas.

El funcionamiento puede parecer sorprendente, ya que se podría esperar que si el agua está entrando y saliendo por el tubo de escape, el barco sólo debe sacudirse de un lado a otro. Pero mientras el agua es expulsada, lleva consigo cierto momentum que debe ser equilibrado (por tercera ley de Newton) por un momentum opuesto por parte de la embarcación, el agua aspirada incide rápidamente en el depósito de la caldera y transfiere su impulso a la embarcación. Por tanto, la fuerza de reacción inicial en el barco (que tira hacia atrás) es cancelada por el empuje del agua cuando llega a la parte interior de la caldera. El resultado es que el flujo de entrada de agua no provoca ninguna fuerza apreciable sobre el barco.

Algunos autores han argumentado que la razón por la que funciona el barco pop-pop es que el agua expulsada por la parte trasera de la embarcación forma un chorro estrecho, mientras que el agua que se extrae de nuevo en la segunda mitad del ciclo proviene de todas las direcciones. Esta asimetría puede verse también en la forma en que uno sopla una vela : es fácil de extinguir una vela soplándola, ya que todo el aire expulsado se está moviendo en una dirección concentrada . Sin embargo, es difícil de apagar succionando aire, ya que el aire que es aspirado proviene de todas las direcciones. Esta observación,

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