Burbuja-catapulta: cómo la curvatura de la burbuja controla el chorro exprés
Una gota cae en un vaso y de la superficie se desprende un pequeño chorrito: una fuente diminuta que por un instante se eleva. Algo parecido ocurre con una burbuja pegada a la pared de un tubo si se tira bruscamente del tubo hacia abajo. El agua alrededor de la burbuja se precipita hacia adentro y desde la parte superior sale disparado un chorro. La velocidad de ese chorro depende de la forma de la burbuja: cuán curvada esté, como el toldo de una sombrilla.
Cuando el tubo está en el aire y la burbuja está en su extremo, todo es simple: cuanto más hundida esté la burbuja, más rápido será el chorro. Pero si se sumerge el tubo en agua, aparece un truco. La presión del agua alrededor cambia el panorama y ahora la burbuja tiene una curvatura óptima. Demasiado plana: el chorro es débil. Demasiado curvada: también es débil. Pero el punto medio justo golpea con más fuerza.
Los investigadores dedujeron una fórmula que suma dos contribuciones: una de la curvatura de la propia burbuja y otra de la profundidad de inmersión del tubo. Los experimentos con burbujas reales y filmación rápida confirmaron los cálculos. Resultó que la forma óptima de la burbuja se desplaza cuando el tubo se sumerge más profundamente. Esto no es solo un juego: estos chorros se encuentran en la naturaleza, por ejemplo cuando las burbujas revientan en la superficie del océano y lanzan al aire diminutas gotas de sal.
Cuando una burbuja revienta en la superficie del agua, el chorro puede acelerarse hasta varios metros por segundo: más rápido de lo que corre una persona.