HIDRODINAMICA - 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ENERGIA Y FISICA
ESCUELA ACAD. PROF. ING. AGROINDUSTRIAL
PROBLEMAS Y EJERCICIOS DE APLICACIÓN
ASIGNATURA
CICLO
TEMA
DOCENTES
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Física – II
III
Hidrodinámica
Roberto C. GIL AGUILAR
APELLIDOSY NOMBRES:……………………………………………CODIGO:……………
1. La velocidad de la glicerina en una
tubería de 15 cm de diámetro es de 5 m/s.
Hallar la velocidad que adquiere en un
estrechamiento de 10 cm de diámetro
a) 11,25 m/s
d) 19,8 m/s
b) 14,06 m/s
e) N.A
3. El tubo representado en la figura tiene
una sección transversal de 36 cm2 en las
partes anchas y de 9 cm2 en el
estrechamiento. Cada 5 segundos sale del
tubo 27 litros de agua (a) Calcular las
velocidades en las partes anchas y en las
partes estrechas del tubo, (b) Calcular la
diferencia de presiones entre estas partes.
c) 15,9 m/s
2. Hallar la velocidad teórica de salida de
un líquido a través de un orificio situado 8
m por debajo de la superficie libre del
mismo. Suponiendo que la sección del
orificio vale 6 cm2 , que volumen de fluido
sale durante un minuto?
a) 1,5 m/s ; 6 m/s ; 16,875 N/m2
b) 0,5 m/s ; 8 m/s ; 10,875 N/m2
c) 2,5 m/s ; 16 m/s ; 26,85 N/m2
d) 1,9 m/s ; 2 m/s ; 10,875 N/m2
e) N.A
a) 0,45 m3 /min
c) 0,85 m3 /min
e) N.A
b) 0,44 m3 /min
d) 2,45 m3 /min
a) 8x10-4 m/s b)14x10-4 m/s c)15x10-4 m/s
d)19x10-4 m/s e) N.A
Semana N º 03- 04
4. Un recipiente cilíndrico tiene en su
fondo un orificio circular de diámetro d. El
diámetro del recipiente es D. Hallar la
velocidad con que baja el nivel del agua en
este recipiente en función de la altura h de
dicho nivel. Halla el valor numérico de esta
velocidad para d = 1 cm, D = 50 cm y h =
20 cm.
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5. Sobre una mesa hay una vasija con agua.
En la pared lateral de esa vasija hay un
orificio pequeño situado a la distancia h1
del fondo de la vasija y a la distancia h2 del
nivel del agua. Este nivel se mantiene
constante. ¿A que distancia del orificio (en
dirección horizontal) caerá sobre la mesa
el chorro de agua?, resolver este problema
para los casos: h1 = 25 cm y h2 = 16 cm
alcance el suelo, a la mayor distancia
posible del tanque ¿Cuál es esa distancia
máxima?
a)0,4 m b)14 m c)15 m d)19 m e)N.A
6. Un recipiente A (frasco de Mariotte),
cuyo interior se mantiene en comunicación
con la atmosfera a través del tubo de vidrio
a que atraviesa el tapón enmasillado que
cierra su gollete, esta lleno de agua. El
grifo K se encuentra a la distancia h2 = 2
cm del fondo del deposito. Hallar la
velocidad con que saldrá el agua por el
grifo K en los casos en que la distancia
entre el extremo inferior del tubo a y el
fondo del recipiente sea h1 = 7,5 cm
b) 14 m/s
e) N.A
b) 1,4 m/s
e) N.A
ADICIONALES
9. Hay agua hasta una altura H en un
tanque abierto grande con paredes
verticales. Se hace un agujero en una pared
a una profundidad h por debajo de la
superficie del agua. (a) ¿A qué distancia R
del pie de la pared tocará el piso el chorro
que sale? (b) Sea H = 14.0 m y h = 4.0 m.
¿A qué distancia por debajo de la superficie
podría hacerse un agujero tal que el chorro
que salga por él tenga el mismo alcance que
el que sale por el primero?
c) 15 m/s
7. Por una tubería de 30 cm de diámetro
circulan 1,800 lit/min, reduciéndose
después el diámetro de la tubería a 15 cm.
¿Calcular las velocidades medias en ambas
tuberías
a) 1,70 m/s
d) 1,9 m/s
b) h = H/4 ; x = 2H
d) h = H ; x = 4H
c) 1,5 m/s
8. El nivel del agua en un tanque es H
encima del suelo ¿A que profundidad h
debe hacerse un orificio en la pared lateral
del tanque, de modo que el chorro de agua
10. Fluye agua continuamente de un tanque
abierto como en la figura. La altura del
punto “1” es de 10.0 m, y la de los puntos
“2” y “3” es de 2.0 m. El área transversal
en el punto “2” es de 0.0300 m2; en el
punto “3” es de 0.0150 m2. El área del
tanque es muy grande en comparación con
el área transversal del tubo. Si se aplica la
ecuación de BERNOULLI, calcule (a) la
rapidez de descarga en m3 /s; (b) la presión
manométrica en el punto “2”
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a) 1,04 m/s
d) 19 m/s
a) h = H/2 ; x = H
c) h = H/3 ; x =3 H
e) N.A
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12. Un bloque cúbico de madera de 10 cm
de lado flota en la interfaz entre aceite y
agua con su superficie inferior 2 cm por
debajo de la interfaz. La densidad del aceite
es de 750 kg/m3 . (a) ¿Qué presión
manométrica hay en la superficie de arriba
del bloque? (b) ¿ Y en la cara inferior? (c)
¿Qué masa tiene el bloque?
Figura 1
Semana N º 03- 04
11. El corazón bombea la sangre, el cual
penetra a las arterias, luego circula por
estas sometido a diferentes presiones (120
– 40 mm Hg). Luego pasa a los capilares y
finalmente a las células. Cuando retorna al
corazón la presión venosa (pV ) varía entre
16 – 4 mm Hg aproximadamente. En la
figura “1a” se muestra la forma usual de
suministrar algún fluido (sangre, suero,
alimento, etc) a través de una aplicación
intravenosa, y en la figura “1 b” se muestra
la forma como el fluido entra a la sangre.
(a) ¿A qué es igual la presión del fluido en
el punto B (PB)?
(b) ¿Cuál es la presión neta actuando
cuando el fluido entra al cuerpo?
(c) ¿Cuál es la mínima altura h a la cual
debe estar el fluido de modo entre a la
sangre?
(d) Si al paciente se lleva a la luna, h mínima
¿debe aumentar?
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