Question

El agua llega hasta una regadera a traves de un tubo de radio interno r=6.4mm, y sale de ella mediante 30 pequeños orificios, cada uno de radio r1=0.08mm. Al abrir la llave el agua se mueve en el tubo a una velocidad de 90cm/s
a)¿Cual es el flujo volumetrico de la regadera en litros por segundo?
b)¿A que velocidad sale el agua de los orificios?
c)¿Es posible aumentar la velocidad sin abrir mas la llave? ¿Por que?

Answer 1

Respuesta:

a) El flujo volumetrico es de 0,01194 lt/seg

b) La agua sale a ala velocidad de  199,05 m/seg

c) No es posible, ya que el caudal es determinado por el área de salida

Explicación paso a paso:

Datos:

r= 6,5 mm (0,001m/1mm) = 0,0065 m

r₁=0,08 mm= 0,00008 m

V = 90cm/seg(1m/100cm) = 0,9m/seg

a)¿Cual es el flujo volumétrico de la regadera en litros por segundo?

Caudal(Q) = Velocidad(V) x Superficie(S)  

Superficie o área del Tubo:

St = πr²

St = 3,1416(0,0065m)²

St = 0,0001327 m²

Q = 0,9 m/seg*0,0001327 m²

Q = 0,00011943 m³/seg

1litro = 0,001m³

Q = 0,01194 lt/seg

b)¿A que velocidad sale el agua de los orificios?

Q tubo = Q orificios (Ecuación de continuidad)  

Superficie o área de los orificios:

So = 3,1416(0,00008 m)²*30

So = 0,0000006m²

Vt x St = Vo * So

Vo = Vt * St / So  

Vo = 0,9m /seg *0,0001327 m²  / 0,0000006m²

Vo= 199,05 m/seg

c)¿Es posible aumentar la velocidad sin abrir mas la llave? ¿Por que?

No es posible, ya que el caudal es determinado por el área de salida