Es noche cerrada, los coches han dejado de circular casi en su totalidad por la calle, y el silencio invita a lanzarse a los brazos de Morfeo en un plácido sueño. Y de repente, ¡zas!, clac, clac, clac, clac. El vecino del piso de arriba ha vuelto a lanzar canicas. Bueno, o no. Preguntas y más preguntas: ¿están jugando al gua? y de ser así, ¿cómo habrán hecho el hoyo en la solería?. Subes al tercero y le pides explicaciones. El vecino comenta que la noche anterior no hubo nadie en casa. Mala cosa...¿será el espíritu de un ente desconocido haciendo de las suyas?

El miedo a la oscuridad, como bien cantaban los Iron Maiden, hace mucho daño... pero, buenas o malas noticias. Las buenas: no son vecinos ni fantasmas. Las malas: es fruto de un fenómeno físico con difícil solución.

Las supuestas canicas no son sino el ruido de las cañerías del edificio que se mueven absorbiendo la fuerza generada por la presión del agua. En Física, este fenómeno se denomina golpe de ariete o pulso de Zhukowski (por el ingeniero ruso Nikolái Zhukovski, una eminencia científica que incluso tiene un cráter lunar a su nombre). Junto a la cavitación, el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.

El golpe de ariete ocurre porque el fluido es ligeramente elástico. Debido a esto, cuando se cierra bruscamente una válvula o un grifo instalado en el extremo de una tubería de cierta longitud, las partículas de fluido que se han parado son empujadas por las que vienen rápidamente detrás y que están aún en movimiento. Esto genera una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido.

Esta fuerte presión tiene dos efectos: comprime ligeramente el fluido, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubería. Cuando todo el fluido que circulaba en la tubería se ha detenido, cesa el impulso que la comprimía y, por consiguiente, ésta tiende a expandirse.

De otra parte, la tubería que se había ensanchado levemente tiende a retomar su dimensión normal. Conjuntamente, estos efectos provocan otra onda de presión en el sentido contrario. El fluido se desplaza en dirección contraria pero, al estar la válvula cerrada, se produce una depresión con respecto a la presión normal de la tubería. Al reducirse la presión, el fluido puede pasar a su forma gaseosa formando una burbuja mientras que la tubería se contrae.

Cuando llegan el otro extremo de la tubería, si la onda no se ve disipada, por ejemplo, en un depósito a presión atmosférica, se reflejará siendo mitigada progresivamente por la propia resistencia a la compresión del fluido y la dilatación de la tubería.

¿Se puede evitar?

El golpe de ariete se evita instalando una válvula antirretorno en la zona de contadores generales de cada vivienda o bloque de pisos, de esta manera si se cierra repentinamente un grifo el agua no volverá hacia abajo provocando molestos ruidos y se disiparán las presiones provocadas.

Este efecto también puede evitarse llenando los tanques o tuberías cerradas desde su extremo inferior, al tiempo que se permite la salida del aire por el superior.

Pinceladas sobre Zhukovski

Nikolái Yegórovich Zhukovski fue un Ingeniero mecánico ruso, nacido en el pueblo de Oréjovo que destacó por sus trabajos científicos y ser precursor de la aerodinámica e hidrodinámica moderna. Lenin lo bautizó como "el padre de la aviación soviética".

Entre sus otros trabajos destacan también sus estudios acerca del denominado como golpe de ariete o pulso de Zhukovski o Zhukowski.

Imagen de Zhukovski

Curiosidades: Se hicieron dos medallas para conmemorar el centenario de su nacimiento con su efigie para premiar los mejores trabajos en el campo de la aeronáutica. De la misma manera existen becas de estudio con su nombre. Hay además un Museo Zhukovski en la ciudad del mismo nombre cercana a Moscú y bautizada así en su honor.

El cráter lunar Zhukovskiy lleva este nombre en su memoria.

Mapa de los cráteres lunares