Video Clip

Aquí les tenemos el video explicativo hecho por nosotros.

Fundamentos Físicos

    Para comenzar nuestro estudio teórico del efecto Magnus, consideraremos un cilindro de radio a  en rotación en un flujo uniforme. Esta situación se puede modelar con el uso de la Teoría Potencial.

 La Teoría de Flujo Potencial es empleada en los fluidos para describir ciertos fenómenos que se caracterizan por:

• Incompresibilidad: la densidad y el peso específico se consideran constantes.

• Flujo estacionario: Todas las propiedades y parámetros de flujo dependen de la posición pero son independientes del tiempo.

• Válida para flujos planos o bidimensionales.

    Según esta teoría, existen un par de funciones, Ф (potencial) y  ψ (corriente)  tales que, con 
 
se tiene que:
 

y que          .  

Para un cilindro en rotación inmerso en un flujo uniforme se puede demostrar que su función de corriente es la siguiente:

                                     

: Velocidad del flujo uniforme

Г: Circulación. Se define como  

    Con este resultado, podemos calcular la velocidad tangencial a la superficie del cilindro causada por el flujo, es decir, en

     Como asumimos el flujo como potencial (incompresible, estacionario, en un plano), se cumple el Principio de Bernoulli en todo el espacio, es decir:

    Consideramos la cara lateral del cilindro, en el plano x-y (z constante), y obtenemos la siguiente ecuación (reemplazando ):

Despejamos P:

    Con esta distribución de presiones en la superficie del cilindro, podemos calcular la fuerza neta en la dirección x e y, con:

La cual nos queda:

   

    La aparición de esta fuerza vertical en el cuerpo es lo que se conoce como “Efecto Magnus”, y su sentido depende tanto del sentido y dirección del flujo uniforme como del sentido de giro del cuerpo.

    
Ejemplo: Como se ve en la figura, el flujo va hacia la izquierda, y el cilindro rota en sentido anti-horario. Vemos que la velocidad en A causada por la rotación “refuerza” a la velocidad existente del flujo, por lo que la velocidad total en A es mayor que en B (donde a su vez disminuye la velocidad del flujo). Por el Principio de Bernoulli obtendremos un aumento de presión en B y una disminución en A. Finalmente, dada esta diferencia de presión, se generará una fuerza vertical hacia arriba (desde la presión mayor a la menor)

 

Efecto Magnus al servicio de la Energía

Te presentamos esta propuesta de Magenn Power Inc., un rotor de aire que funciona a gran altura y se mantiene flotando gracias al efecto Magnus. Página oficial de Magenn.

Conoce al iCar

El iCar es una aplicación más del Efecto Magnus: un vehiculo terrestre y aéreo. Visita la Página Oficial

Marítima y Efecto Magnus

Les presentamos el E-Ship 1, un barco que navega los mares haciendo uso del Efecto Magnus.

Explicación Cualitativa del Efecto Magnus

En los deportes, a veces las pelotas toman trayectorias poco esperadas…

Lo que observamos anteriormente se conoce como Efecto Magnus. El efecto Magnus se produce cuando un objeto se está trasladando a través de un fluido (por ejemplo, el aire o el agua) y además está rotando. La rotación del objeto produce una desviación en la trayectoria de éste: el objeto se mueve en una curva.

Si en el video anterior, el objeto no estuviera girando, no se desviaría hacia los lados y simplemente se movería hacia arriba y hacia abajo. Sin embargo, la rotación de la pelota le permite cambiar de dirección horizontal, cambiando su dirección de derecha a izquierda, realizando una trayectoria curva.

Dependiendo del sentido de giro de la pelota, se genera una fuerza hacia uno de los costados del movimiento (en este caso, izquierda o derecha).Si vieramos la pelota desde arriba, esta gira en sentido anti-horario, lo que genera una fuerza hacia la izquierda, la que produce el Efecto Magnus visto.

El Efecto Magnus en el fútbol

Vemos algunas demostraciones del Efecto Magnus en el fútbol.

Como construir tu cilindro volador

Aquí les tenemos un video para hacer tu propio cilindro volador, y poder comprobar experimentalmente el Efecto Magnus

Biografía de Heinrich Magnus

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Heinrich Gustav Magnus (2 de Mayo de 1802 – 4 de Abril de 1870) fue un notable científico experimental alemán. Su entrenamiento fue mayoritariamente en química pero sus ultimas investigaciones fueron en física. Al Efecto Magnus, enunciado por él, se le llamó así después de su muerte.

 

Biografía

Nació en Berlín. Su padre era un adinerado mercante y uno de sus cinco hijos, Eduard (1799-1872), llegó a ser un célebre pintor.

Heinrich Gustav Magnus se casó en 1840 con Bertha Humblot, de una familia Hugonote francesa instalada en Berlín, con la cual tuvo un hijo y dos hijas.

 

Trayectoria

Tras estudiar en la Universidad de Berlín, fue a Estocolmo a trabajar bajo la tutela de Berzelius, y más tarde en París, donde estudió durante un tiempo dirigido por Gay-Lussac y Thénard. En 1831 vuelve a Berlín como conferenciante de tecnología y física a la universidad. En 1834 es profesor ayudante de física y tecnología en la misma universidad, y en 1845 es nombrado profesor.

Como profesor, su éxito fue rápido y extraordinario. Su lúcido estilo y la perfección de sus demostraciones experimentales llevaron a sus conferencias una gran cantidad de eruditos entusiastas, a los que les mostró la importancia de la ciencia aplicada llevándolos a visitar fábricas y talleres de la ciudad; y más tarde encontrando tiempo para mantener coloquios semanales sobre cuestiones físicas en su propia casa con un pequeño círculo de jóvenes estudiantes.

En 1834 Magnus fue nombrado profesor asociado, y en 1845 profesor titular en Berlín. Fue elegido tres veces decano de la facultad, en 1847, 1858 y 1863; y en 1861, rector magnificus. Su reputación le condujo a que el gobierno le confiara varias misiones; en 1865 representó a Prusia en la conferencia en Fráncfort del Meno para traducir un sistema métrico común de pesas y medidas en Alemania. Durante 45 años su labor fue incesante; su primera memoria fue publicada en 1825 cuando aún era un estudiante; la última apareció poco después de su muerte.

 

Obra

Desde 1827 hasta 1833 estuvo ocupado, principalmente, con las investigaciones químicas, las cuales terminaron con el descubrimiento de los primeros compuestos platino-amonio (La sal verde de Magnus es [Pt(NH3)4][PtCl4], de ácidos sufovínico, ácido etónico y ácido isetiónico y sus sales, y, en junto a CF Ammermüller, de ácido periódico.

Entre otras cosas en las que trabajó posteriormente estaban la disminución en la densidad producida en granate y vesubianita por licuación, la absorción de gases en la sangre 1837–1845), la expansión de los gases por el calor (1841–1844), las preiones de vapor del agua y varias soluciones 1844–1854), termoelectricidad (1851), electrólisis (1856), inducción de corriente(1858-1861), conducción del calor en los gases (1860), polarización del calor (1866–1868) y la deflexión de los proyectiles en armas de fuego, también conocido como Efecto Magnus. Desde 1861 hacia delante dedicó mucha atención a la cuestión de la diatermancia en gases y vapores, especialmente en el comportamiento del aire seco y húmedo, y de los efectos térmicos producidos por la condensación de la humedad sobre superficies sólidas.

Otras Actividades

Su gran reputación permitió que el gobierno le confiara muchas misiones; por ejemplo, en 1865 representó a Prusia en la conferencia en Frankfurt am Main para introducir un sistema métrico uniforme de pesos y medidas en Alemania. La Enciclopedia Judía lo lista como convertido a la religión protestante.

La descripción anterior fue tomada del artículo de Wikipedia Heinrich Magnus, licenciado bajo CC-BY-SA, lista completa de contribuyentes aquí. Las páginas de la comunidad no están afiliadas ni apoyadas por nadie que esté relacionado con el tema.