Question

¿Cuál es la velocidad de descarga del agua a través de un orificio circular de 5×10^(-3) m de diámetro localizado a 3.4 m por debajo de la superficie del líquido? ¿Cuál es el gasto? ¿Cuál es la velocidad de descarga y el gasto si se aplica una presión de 3×10^4 N/m^2 sobre la presión atmosférica a la superficie del líquido?

Ya tengo las dos primeras preguntas, me hace falta cuando es aplicada la presión de 3×10^4 N/m^2

Answer 1

El valor de la velocidad de descarga asi como el gasto con presion atmosferica es

V = 8.16 m/s

Q = 1.6*10⁻⁴ m³/s

y el gasto si se aplica una presion de 3*10⁴ Pa

Q = 2.2*10⁻⁴ m³/s

Explicación:

Usamos la ecuacion de Bernoulli, para resolver el problema

Sn embargo para la velocidad usamos una derivacion de elle, Teorema de Torricelli

V = √2gh

V = √2*9.81m/s²*3.4m

V = 8.16 m/s

Gasto

Q = VA

Q = 8.16m/s * π(5*10⁻³)²/4

Q = 1.6*10⁻⁴ m³/s

El gasto si se aplica una presion de 3*10⁴ Pa

P1 + dV1₂/2 + dgh1 = P2 + dV2²/2 + dgh2

3*10⁴ + 0 + 1000*9.81*3.4 = 0 + 500V2² + 0

V2 = 11.25 m/s

Q = 11.25m/s * π(5*10⁻³)²/4

Q = 2.2*10⁻⁴ m³/s