Fluye agua por un tubo circular cuya sección transversal tiene un diámetro 0.3m. ¿Qué velocidad tendrá el agua dentro del tubo si el flujo es de 1.20m3/s?
Si la tubería del ejercicio anterior se conecta con una manguera, y en la manguera la velocidad es de 3.8m/s, ¿qué diámetro tiene la manguera?
Respuestas
El agua que fluye por un tubo de 0.3 de diámetro tiene una velocidad de V =16.97m/s, si se conecta a otra manguera y la velocidad desciende a 3.8m/s el diámetro sera de 0.3157 m²
Explicación paso a paso:
Sabemos que por conservación de la masa, el flujo que entra debe ser exactamente igual al flujo que sale de la manguera, por ende para cualquier tramo la velocidad se puede calcular con la siguiente formula:
Q =VA
Donde:
Q : Caudal 1.2m³/s
A : Area
Calculamos area:
A = πR²
A = π(0.3m/2)²
A = 0.07068 m²
Calculamos la velocidad:
V = Q/A
V = 1.2m³/s / 0.07068 m²
V =16.97m/s
si la velocidad de otra manguera es V = 3.8m/s (y Q igual) cual es el diametro?
Calculamos area
A = Q/V
A = 1.2m³/s / 3.8m/s
A =0.3157 m²
Calculamos diametro
A = πr²
r =√A/π
r = √0.3157 m² /π
r =0.317
D = 2r = 2*0.317m
D = 0.634 m