Question

A través de un tubo de 0.06 m de diámetro fluye agua a una velocidad de 5 m/s ¿Cuál es el gasto en m3/s?

Answer 1

Respuesta:

El gasto o caudal de agua  es 0,0142 $m^{3} / s$

Explicación:

En este problema se aplica la ecuación de continuidad  que establece que el caudal o rapidez de flujo de volumen se mantiene constante. La ecuación relaciona las variables caudal, velocidad promedio y  área neta de flujo.  El tubo se considera como un cilindro circular recto para efectos del cálculo del área neta de flujo.

El caudal representa el gasto o rapidez de flujo de volumen del agua

Ecuación de continuidad

$\\ Q = V* A$

Datos del problema

v = 5 m/s

D= 0,06 m

Ambas magnitudes se encuentran en el S.I.

Es necesario calcular el área por medio de la fórmula

$\\ A = \frac{\pi D^{2} }{4}$

$\\ A= \frac{3,1416* (0,06 m)^{2} }{4}$

$\\ A= \frac{3,1416*0,0036 m^{2} }{4} = 0,00283 m^{2}$

Calculando el gasto o caudal

$\\ Q = 5 m/s * 0,00283 m^{2} = 0,0142 m^{3} /s$

Answer 2

Considerando que a través de la tubería fluye agua con una velocidad igual a 5 m/s, tenemos que el gasto es igual a 0.0141 m³/s.

¿Cómo se calcula el caudal o gasto?

El caudal o gasto se obtiene al multiplicar el área de la sección transversal por donde fluye el fluido con la velocidad del mismo. Matemáticamente, se define como:

Q = V·A

Donde:

• Q = caudal
• V = velocidad
• A = área de la sección transversal

Resolución

Inicialmente debemos calcular el área transversal del tubo, entonces:

A = π·r²

A = π·(0.03 m)²

A = 2.82x10⁻³ m²

Se procede a calcular el gasto:

Q = (5 m/s)·(2.82x10⁻³ m²)

Q = 0.0141 m³/s

Tenemos que el gasto de agua es igual a 0.0141 m³/s.

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