El embrollo de Bernoulli: una investigación sobre las concepciones alternativas de los estudiantes en dinámica de fluidos

Abstract

La ecuación de Bernoulli, que bajo ciertas condiciones relaciona la presión de un fluido ideal en movimiento con su velocidad y su altura, es un tema central en los cursos de Física General para estudiantes de Ciencias e Ingeniería. Frecuentemente, en los libros de texto utilizados en cursos universitarios, al igual que en diversos medios de divulgación, se suele extrapolar este principio para explicar situaciones en las que no es válido. Un ejemplo habitual es suponer que, en cualquier situación, mayor velocidad implica menor presión, conclusión correcta solo en algunas circunstancias. En este trabajo, reportamos los resultados de una investigación con estudiantes universitarios, sobre las concepciones alternativas presentes en dinámica de fluidos. Encontramos que muchos estudiantes, incluso después de haber transitado por los cursos de Física General, no han elaborado un modelo adecuado acerca de la interacción de un elemento de un fluido con su entorno y extrapolan la idea que mayor velocidad implica una menor presión en contextos donde no es válida. Mostramos también que un enfoque de la dinámica de fluidos basado en las leyes de Newton resulta más natural para confrontar estas concepciones alternativas.