Si rocio una manguera contra incendios en una pared, ¿ejercerá más fuerza sobre mí cuanto más me acerque a la pared? Y si es así, ¿por qué?

Si el flujo no se viera afectado por la gravedad, y continuara recto horizontalmente hacia la pared, entonces la fuerza de reacción de la pared no estaría relacionada con la distancia de la misma. Esto se debe a la segunda ley de Newton: la fuerza es igual al cambio en el momento. Donde el momento es el flujo másico del fluido multiplicado por su velocidad. Mientras nada detenga el movimiento de los chorros, no hay fuerza hacia atrás y el flujo continuará a la misma velocidad, independientemente de la distancia desde la pared. La razón por la cual la fuerza es realmente más baja cuando se lanza su chorro desde más lejos es principalmente porque la fuerza de la gravedad hace que el ángulo de ataque a la pared sea cada vez menor y, por lo tanto, habrá un menor impulso horizontal que lo alejará de la pared. Si lanzo una pelota, en el momento en que sale de mi mano, su camino es prácticamente horizontal, 10 metros más adelante su camino está en ángulo hacia la Tierra, por lo que un poco de impulso se dirigirá hacia abajo (por lo tanto, no lo alejará). Entonces sí, habrá menos presión cuanto más lejos estés, ¡pero no por la razón que uno podría pensar!

En este caso, la intuición puede ser engañosa. El agua que sale de la manguera ejerce la fuerza sobre usted. Es una simple conservación del impulso: el agua va en una dirección, te empujan en la otra dirección. Lo que sucede después con el agua no tiene relevancia alguna, a menos que esté tan cerca de la pared que haya un importante retroceso. Este sería un efecto de “campo cercano” (no muy diferente del efecto de tierra que experimentan los aviones cuando están cerca del suelo) pero para que esto sea significativo, tendrías que estar parado muy cerca de la pared (y estarías empapado).

Estoy de acuerdo con aquellos que dicen que no sentirías una mayor resistencia. No, al menos, hasta que estuvieras casi en contacto con la pared cuando el rocío comienza a rebotar contra la boquilla. El resto del tiempo, la presión al final de la boquilla es atmosférica, la presión detrás de ella es la presión en la tubería principal, y el flujo está determinado por la diferencia de presión a través de la boquilla más las características de flujo de la manguera y la boquilla.

Esto lo explicará en detalle a partir de las 5:06