BERNOUILLI EN EL TITANIC

Aunque les separan casi dos siglos de distancia, Daniel Bernouilli y el Titanic guardan una curiosa relación.

Antes de zarpar del puerto de Southampton, cuando el Titanic iba a iniciar su viaje inaugural, se produjo un incidente que podría haber cambiado radicalmente la triste historia que conocemos sobre este famoso barco de lujo de principios del siglo XX.

Imagen del incidente entre el Titanic y el New York
Imagen: www.mgytitanic.wordpress.com

Ese día, el Titanic pasó muy cerca del New York, que estaba atracado en el muelle junto al Oceanic, con las quillas de los dos barcos situadas en paralelo. El paso de Titanic atrajo hacía sí al New York, las sogas de amarre se rompieron y la popa de éste se dirigió hacia el Titanic. Solo la rápida actuación del práctico  del puerto encargado del Titanic, que invirtió la marcha de los motores, hizo posible que éste disminuyera su velocidad y permitiera el paso del New York, evitando así que los dos barcos comisionaran. La colisión no se produjo tan sólo por unos metros de distancia, y el Titanic tuvo que retrasar su salida algo más de una hora.

Es curioso que el capitán del Titanic, E. J. Smith, que vio desde el puente la peligrosa aproximación, fuera el capitán de uno de los hermanos gemelos del Titanic, el Olympic, cuando siete meses antes tuvo lugar un incidente parecido al del New York. En aquella ocasión, la colisión no pudo evitarse y el Hawke y el Olympic chocaron. La proa del Hawke resultó fuertemente dañada y el casco del Olympic sufrió importantes roturas por encima y por debajo de su línea de flotación.

Para entender por qué ocurrió este hecho, tenemos que recurrir a unos los principios más importantes de la Mecánica de Fluidos: el Principio de Bernoulli. Cuando un fluido se mueve por una región en la que su velocidad o su altura sobre la superficie de la Tierra se modifican, la presión en el fluido varía con estos cambios. En 1738, el físico suizo Daniel Bernoulli (1700-1782) obtuvo por primera vez una expresión que relacionaba la presión con la velocidad y la elevación de un fluido.

La ecuación de Bernoulli dice que la suma de la presión (primer término de la ecuación), de la energía cinética por unidad de volumen (segundo término de la ecuación) y de la energía potencial gravitatoria por unidad de volumen (tercer término de la ecuación) permanece constante para todos los puntos que se encuentran en la misma línea de flujo. Por ello, la variación de uno de los términos hace que los otros se modifiquen en la dirección de contrarrestar dicha variación.

Cuando un barco navega por el mar, aparta el agua hacia los lados de su trayectoria, y el agua se mueve alrededor de los costados del barco. Ahora imagina que un barco pasa cerca de otro y que , además, tienen sus quillas paralelas. El agua que se mueve alrededor del costado de uno de los barcos se ve forzada a pasar por un canal muy estrecho situado entre los dos barcos. Como el agua es incompresible, su volumen permanece constante cuando es forzada a pasar por ese canal. La tendencia inicial de este agua comprimida es elevarse hacia el aire situado entre los dos barcos, que ofrece una resistencia pequeña a la compresión. Tan pronto como se eleva el nivel del agua entre los dos barcos, el agua comienza a fluir en dirección paralela a las quillas hacia la zona donde el nivel del agua es menor, es decir, cerca de la proa y la popa de los barcos. Así, el agua situada entre los barcos se mueve a mayor velocidad que el agua en los lados opuestos. Según el principio de Bernoulli, este rápido movimiento del agua ejerce una presión menor en los costados de los barcos que el agua que se está moviendo más despacio alrededor de los lados exteriores. El resultado es una fuerza neta que hace que los barcos se acerquen como sucedió en el pequeño accidente del Titanic a la salida del puerto de Southampton.

Proa hundida del Titanic
Imagen: www.wikipedia.es

Como con muchas otras tragedias, uno no puede dejar de pensar en los ¿qué hubiera pasado?... ¿Qué hubiera pasado si no se hubiese producido el incidente con el New York y el Titanic no hubiera perdido esa hora en su salida del puerto de Southampton?.... ¿Hubiese aparecido el iceberg en su trayectoria?... ¿Qué hubiera pasado si el New York y el Titanic hubiesen chocado?... ¿Se hubiese suspendido el viaje inaugural y el fatídico desenlace no se hubiera producido?...

Por cierto, todos hemos sentido en alguna ocasión como nuestro coche parecía que iba a ser tragado por un camión que nos adelantaba. La razón es la misma que hemos visto con el Titanic y el New York. El aire a alta velocidad ejerce una presión menor en el lado de nuestro coche próximo al camión que en el otro lado. Esto produce la aparición de una fuerza neta que empuja nuestro coche hacia el camión y nosotros nos llevamos el consiguiente susto...

En el siguiente vídeo se muestran algunas aplicaciones de la dinámica de fluidos. Ecuación de Bernoulli, Efecto Venturi, Efecto Coanda,... Tienen una gran importancia para explicar los hechos del Titanic y del New York o la aerodinámica de los coches de Fórmula 1.