ciclo lectivo 2018, hidrodinámica

Hidrodinámica ( para trabajar en clase)

Contenidos:

Fluidos laminar y turbulentos. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Tubo de Venturi. Ley de Torricelli.

Desde la Webgrafía  en PDF  sugerida en  la plataforma Moodle: Ingresar a Física para la ciencia e Ingeniería- Serway-  7 ma Edición- Volumen 1. Página 399: Dinámica de los fluidos (ítems 14.5)

Actividad:

1-Explica y desarrolla los siguientes conceptos y ecuaciones. Resuelve según corresponda.

a)      Las diferencias entre un flujo laminar y turbulento.

b)      Las condiciones de un fluido ideal.

c)       Ecuación de continuidad. Gasto o razón de flujo, unidades.

c.1) Se utiliza una manguera de 1 cm de radio para llenar un cubo de 20 litros. Si toma 1 min llenar el cubo, ¿cuál es la rapidez,v, con la que el agua sale de la manguera en cm/s? Si se reduce el radio de la manguera a 0,5 cm. ¿Cuál es la rapidez del agua que sale de la manguera, suponiendo el mismo gasto? Rta: 106 cm/s

d)      La ecuación de Bernoulli establece que la suma de la presión, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial por unidad de volumen tiene el mismo valor en todos los puntos a lo largo de una línea de corriente. Demuestra que esta afirmación es correcta.

e)      Una consecuencia de la ecuación de Bernoulli  es el tubo de Venturi, ¿qué permite medir, qué establece?

e.1) Una persona con arteriosclerosis o con aneurisma sufre el efecto de Bernoulli, ¿cómo lo explicarías?

e.2) La sustentación del ala de un avión también se explica, en parte por el efecto de Bernoulli, ¿por qué?

f)       Para deducir la Ley de Torricelli resuelve la siguiente situación. Un alguacil le dispara a un ladrón de ganado con su revólver. Por fortuna para el ladrón la bala se desvía y penetra en el tanque de agua potable del pueblo, donde origina una fuga. Si la parte superior del tanque está abierta  a la atmósfera, determine la rapidez con la que el agua sale por el orificio cuando el nivel del agua está a 0,5 m por encima del agujero.

Para ello considera que el área de sección transversal del tanque es grande en comparación con la del orificio A₂>> A₁, entonces el nivel del agua desciende muy lentamente y podemos considerar que v₂ es igual a cero. Aplica la ecuación de Bernoulli teniendo en cuenta que P1 = P2 en el orificio y en la parte superior del tanque. Rta: 3,13 m/s

             

g)      Resuelve los ejercicios 1 y 2 de la guía para presentar.