Question

En un cultivo de hortalizas se desea controlar el escape de agua del tanque abastecedor que podría malograr el cultivo. El tanque de agua abierto al aire tiene una fuga en la posición B como muestra la figura, donde la presión del agua en la posición A es de 0,600 kPa (P). Con base en la anterior información determine la velocidad de escape del agua por el orificio en el punto B

Answer 1

La velocidad de fuga en el punto B es V =1,1 m/s

Explicación paso a paso:

Usamos el Principio de Bernoulli, quien establece que para dos puntos situados en la misma corriente se cumple que:

P1/p + 1/2 V^2 + gh = ctte

Hacemos un balance de energía desde el tope del recipiente  (punto o) hasta el orificio (punto b):

Po/p + 1/2 Vo^2 + gho = Pb/p + 1/2 Vb^2 + gh2  

Pa = Pb = 0,6kpa

p = 997 kg/m^3

En el punto cero nuestra presión y velocidad se hacen 0 por estar expuestas a la atmósfera, al igual que la presión en el punto b, ahora evaluando y despejando Vb de la ecuación obtenemos:

V = √2gh

Calculamos la altura entre punto o y punto b "h":

Pa = Pb = pgh

600pa = 997 kg/m^3 * 9,81m/s^2 * h

h = 600pa / 997 kg/m^3 * 9,81m/s^2

h = 0,0613m

V = √2*9,81m/s^2*0,0613m  

V =1,1 m/s