¿Por qué las tuberías suenan como canicas en el techo?

Foto: E. P.

No se trata de un hobby del vecino, sino de un fenómeno físico.

Muchas personas escuchan un ruído parecido al de las cánicas al caer al suelo en el piso de arriba, en el silencio de la noche. No se trata de un hobby del vecino, sino de un fenómeno físico.

 

El ruido que escuchamos son 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). Junto a la cavitación, el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.

 

El golpe de ariete se origina debido a que el fluido es ligeramente elástico. En consecuencia, 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 detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido.

 

Esta sobrepresión 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 tanto, ésta tiende a expandirse.

 

Por otro lado, la tubería que se había ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensión normal. Conjuntamente, estos efectos provocan otra onda de presión en el sentido contrario, según Wikipedia. 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 estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubería se contrae.

 

Al alcanzar 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.