Principio de Bernoulli

"Donde aumenta la rapidez de un fluido, su presión interna disminuye"

Daniel Bernoulli

 Fue un matemático, estadístico, físico y médico holandés-suizo. Destacó no sólo en matemática pura, sino también en las aplicadas. Hizo importantes contribuciones en hidrodinámica y elasticidad.

El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Expresa en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

1. Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
2. Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
3. Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

Aplicaciones del principio de Bernoulli

Tubería
La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.

Natación
La aplicación dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión.

Flujo de fluido desde un tanque
La tasa de flujo está dada por la ecuación de Bernoulli.

Dispositivos de Venturi
En oxigenoterapia, la mayor parte de sistemas de suministro de débito alto utilizan dispositivos de tipo Venturi, el cual esta basado en el principio de Bernoulli.

Principio de Pascal

"Un cambio de presión en cualquier arte de un fluido confirmado y en reposo se transmite integro a todos los puntos del fluido" -Física conceptual, novena edición Paul G. Hewitt.

Blaise Pascal (1623 - 1662)

Fue un matemático, físico, filósofo católico y escritor. Sus contribuciones a las matemáticas y las ciencias naturales incluyen el diseño y construcción de calculadoras mecánicas, aportes a la Teoría de la probabilidad, investigaciones sobre los fluidos y la aclaración de conceptos tales como la presión y el vacío. Después de una experiencia religiosa profunda en 1654, Pascal abandonó las matemáticas y la física para dedicarse a la filosofía y a la teología. 

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión, como se puede apreciar en el vídeo.

Se pueden ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas, en los elevadores hidráulicos y en los frenos hidráulicos.

Prensas Hidráulicas.


Es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.


En el siglo XVII, Pascal comenzó una investigación referente al principio mediante el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas direcciones. Gracias a este principio se pueden obtener fuerzas muy grandes utilizando otras relativamente pequeñas.

Principio de Arquimides

"El cuerpo sumergido sufre un empuje hacía arriba por una fuerza igual al paso de fluido que desplaza"

Arquimides:

Notable matemático e inventor griego, que escribió importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritmética y mecánica. Es considerado uno de los científicos más importantes de la antigüedad clásica. Entre sus avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la explicación del principio de la palanca. 

Ariquimides,  inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregula. De acuerdo con Vitruvio, Hierón II ordenó la fabricación de una nueva corona con forma de corona triunfal, y le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha sólo de oro o si, por el contrario, un orfebre deshonesto le había agregado plata en su realización. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su masa y volumen, a partir de ahí, su densidad. Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la bañera cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría ser usado para determinar el volumen de la corona. Debido a que el agua no se puede comprimir, la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir el peso de la corona por el volumen de agua desplazada se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor que la densidad del oro si otros metales menos densos le hubieran sido añadidos. Cuando Arquímedes, durante el baño, se dio cuenta del descubrimiento, se dice que salió corriendo desnudo por las calles, y que estaba tan emocionado por su hallazgo que olvidó vestirse. Según el relato, en la calle gritaba "¡Eureka!".

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.

La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:

2. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
3. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Kinesiología Acuática

 El agua nos mantiene sanos… El hombre, siempre entendió que podían tratarse con agua multitud de dolencias. Ésta, es capaz de almacenar cualquier información que la impregne, y precisamente esta facultad es la que ha permitido al hombre intervenir en su estructura molecular con todo tipo de energías (sonora, luminosa, eléctrica, etc.) y obtener "aguas tratadas" que utilizar como remedio terapéutico. 

El medio acuático otorga la posibilidad de recuperar a los pacientes.

Leopold Busquet, fisioterapeuta, fisiólogo y anatomista, plantea que "...el cuerpo humano está formado por una serie de cadenas musculares que actúan como lo harían unos circuitos de continuidad de dirección en planos y a través de los que se transmiten las fuerzas organizadoras del cuerpo, este siempre sigue tres leyes...": 

EQUILIBRIO, de las cadenas musculares, porque con la inmersión se disminuirá la fuerza de gravedad.

ECONOMÍA, ya que la hipogravidez disminuirá los esfuerzos.
NO DOLOR, gracias a la temperatura del agua, que actuará sobre las terminaciones sensitivas.

La Kinesiología Acuática, será capaz de usar:

1) El efecto térmico del agua, sólo hasta una Tº máxima de 35º (la aplicación de agua con más Tº se conoce como hidroterapia)


2) El efecto mecánico que el agua brinda (Principio de Arquímides)


3) Toda la gama de ejercicios dispuestos para mejorar la fuerza, la flexibilidad, la coordinación y también los ejercicios correctivos que ayudarán a recuperar determinados engramas motrices. 

Historia de la Hidráulica en la Kinesiología

Las aplicaciones de agua con fines terapéuticos, constituye uno de los más arcaicos procesos curativos de los que dispone la humanidad desde sus orígenes. Para los antiguos, el agua era elemento sagrado, incluso sujeto de culto y respeto. Por lo mismo, hindúes y hebreos usaban agua en sus ceremonias como símbolo de purificación.


Si bien la kinesiología como tal tiene sus inicios en los años cincuenta, la hidroterapia ha sido utilizada desde la antigüedad griega con Hipócrates; quien fue el primero en darle un sentido más racional. Él, consideró la enfermedad, una falla en los humores corporales, y utilizó el agua, para dar el equilibrio natural al organismo. Así, recomendó más, para calentar el cuerpo, los baños fríos con ejercicio, que los baños calientes, ya que tras estos, el cuerpo se enfría; empleó el agua fría para dolores articulares por procesos inflamatorios, como la Gota, y contracturas musculares; agua de mar para erupciones cutáneas, heridas simples y llagas. Recomendó el uso de chorros de agua caliente para el insomnio, dolores y espasmos musculares. En la Europa barroca, se recomienda el uso de hidroterapia, balneoterapia e hidrología. En España, “el médico del agua” daba de beber grandes cantidades de agua a sus pacientes febriles. En el siglo XlX, Vinzenz Priessnitz, usó compresas de agua fría, en sus costillas rotas. Debido a la gran eficacia de éstas, elaboró un sistema terapéutico para tratar contusiones, heridas, erupciones cutáneas y fracturas.


Con los descubrimientos del Dr. Palmer (creador de la Quiropraxia) y los médicos Bennet y De Jannette, se mostró cómo reajustar los huesos por medio de la estimulación de los músculos, a través de puntos reflejos Neurovasculares y Neurolinfáticos.

Fue el Dr. Goodheart, de Detroit Michigan, el que descubrió en 1964, basándose en estos antecedentes, que los músculos débiles se podían fortalecer rápidamente, buscando la relación entre estos y los puntos reflejos descubiertos por Bennet y de Jannette. Entonces, comienza a analizar interrelación de los procesos fisiológicos y la anatomía del cuerpo humano con el movimiento, es decir, los principios de la kinesiología. Así, se creó un grupo que desarrolló con profundidad los tratamientos y manipulaciones quiroprácticos, comprobando la fuerza del músculo; para, posteriormente, crear las bases de la Kinesiología Aplicada. Uno de estos investigadores, el Dr. John F. Thie, escribió el libro "Toque para la Salud” (en 1973, y posteriormente reconocido como base u origen del fundamento de la Kinesiología) y diseñó seminarios prácticos para dar a conocer este nuevo sistema terapéutico. La Kinesiología se desarrolló tanto, que posteriormente se creó el concepto de Kinesiología Especializada.

Movimiento y agua: Principios de vida.

Más del 60% de nuestro cuerpo está formado de agua, por lo que la hidráulica, una ciencia que se encarga del estudio de los fluidos y sus propiedades, está presente desde siempre, tanto al interior, como alrededor de nuestro organismo. El agua, por tanto, nos sirve para mantener el equilibrio que nos permite estar sanos.
La kinesiología, por su parte, es el estudio del movimiento en el cuerpo humano, y la mejora en el funcionamiento de éste, a través de análisis y tratamientos en problemas de motricidad.
Así, es como en la actualidad, encontramos una serie de técnicas usadas en kinesiología, que tienen como base funcional, el agua en movimiento, a distintas temperaturas, entre otros. Todo esto, debido, principalmente, a las innumerables propiedades terapéuticas y curativas de este imprescindible elemento.