Si el insomnio nos llega al caer la
noche, los sentidos nos pueden jugar malas pasadas. X muy poca luz q haya, la
oscuridad no es total: parece estar recorrida x pequeñas hormigas
luminosas. El efecto se exagera si presionamos nuestros párpados: aparecen
patrones luminosos y geométricos, los llamados fosfenos, a causa de la
estimulación mecánica de la retina. A veces, la casa parece estar viva: a causa
del viento o x la contracción de los materiales, relacionada con los cambios de
temperatura del día y la noche, los ladrillos y las vigas crujen y el silencio
muere entre chasquidos
En ocasiones, un extraño sonido parece
provenir del final del pasillo o del piso de arriba. Se trata de un ruido
metálico, q recuerda al de unas canicas rebotando contra el suelo, como si un
vecino gracioso se hubiera propuesto perturbar nuestro sueño de madrugada. ¿Q
ha sido eso? ¿Se habrá caído algo? ¿Hay alguien ahí? En realidad, este sonido
tiene una explicación física: en las tuberías ocurre un fenómeno, conocido como
“golpe de ariete” o “pulso de Zhukowski”, q, x efecto de la presión, produce
una repetición de sacudidas en las cañerías q se esconden tras las paredes
El efecto fue ya fue descubierto en el
siglo I d.C. en los sistemas de abastecimiento de agua de Roma. La teoría q lo
explicó fue desarrollada x un fisiólogo, Johannes von Kries, q investigaba la
circulación sanguínea, y ya en 1898 el ingeniero ruso Nikolay Yegorovich
Zhukowsky, entre otros, trasladó estas ideas al campo de la ingeniería
La causa del fenómeno está en q el
agua es elástica. Cuando el líquido está en reposo o avanza x las cañerías, con
los grifos abiertos, no hay ningún problema. Pero si una válvula se cierra
de golpe, xq alguien se levanta y usa los grifos o xq una lavadora o un
lavavajillas finaliza su programa nocturno, el fluido se encuentra de repente
con un muro. El líquido q estaba fluyendo se agolpa contra el cierre. El agua q
está más atrás empuja contra la q está delante y se produce una sobrepresión 60
o 100 veces superior a la habitual, lo q tiene dos efectos: el líquido se
contrae y la tubería se expande
Detengamos el tiempo en ese instante
para entender lo q pasa dentro de la tubería. En la parte próxima a la válvula
hay una presión muy alta. Al mismo tiempo, la tubería está ligeramente
expandida
Cuando cesa el impulso q agolpa el
agua al final de la tubería, el líquido se libera del exceso de presión y se
expande. Al mismo tiempo, la tubería recupera su diámetro original. Ambos
fenómenos ocurren a la vez y provocan una potente onda de presión en
sentido contrario al q tenía el flujo originalmente. El resultado es q el
fluido se desplaza en dirección contraria. Pero como la válvula está cerrada,
se produce una presión negativa en la parte de atrás q permite q se formen
burbujas, y q, al mismo tiempo, la tubería se contraiga también de forma repentina
Cuando esta onda alcanza el extremo
contrario, vuelve a producirse una sobrepresión y una expansión de la tubería,
q son más potentes cuanto más largo sea el conducto y cuanto menos tiempo dure
el cierre de la válvula. El efecto se repite sucesivamente hasta q se disipa el
exceso de energía, a causa de la fricción y de la oposición de las tuberías
Estas sucesivas ondas de choque,
provocadas x la expansión y contracción de las tuberías y la compresión y
descompresión del líquido, crean el fantasmal sonido del ariete. A veces
parece q alguien está golpeando con una herramienta metálica las tuberías o
dejando caer canicas en otro piso. El golpe de ariete puede romper grifos y
válvulas en los extremos de las tuberías. Es capaz de romper conducciones
de hierro, deformar conductos de plomo y hacer saltar codos
Para evitar estos atascos de agua es
buena idea usar válvulas q cierran progresivamente el paso de agua y tuberías
lo suficientemente anchas
Además de un problema doméstico, el
golpe de ariete es un reto para los ingenieros en grandes instalaciones donde
los flujos son muy superiores. Diversos sistemas introducen aire o lo extraen
para evitar la generación de burbujas o de vacíos. Se usan válvulas de muelle,
torres piezométricas y chimeneas de equilibrio capaces de absorber el exceso de
energía. Sin estos sistemas, el efecto ariete tendría consecuencias muy
destructivas en tuberías largas y de gran diámetro
