Question

Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.

Answer 1

Se mide la cantidad de agua que sale de una manguera y se encuentra que una cubeta de 20 Litros se llena en 20 segundos:

a) Calcula el volumen de la cubeta en metros cúbicos (1 m3 = 1000 L). Primero desarrolla detalladamente la conversión.

V= 20 litros(1 m³ / 1000 lt) = 0.02 m³
t = 20 s

b) Calcula cuántos metros cúbicos salen por la manguera cada segundo. G = V / t Desarrolla y escribe las operaciones que estás realizando para llegar al cálculo. G = 0.02 m3 / 20 s = 1 exp 10 -3 m3 /s El cálculo anterior es el gasto (G=v*A) que fluye por la manguera.

Considera que la manguera tiene un radio interior de 9mm (9x10-3m).

c) Calcula el área de una sección transversal de la manguera.

A = π*r2 = π (9 exp – 3 m)2 = 2.54 exp 10 - 4 m2

d) Utilizando la expresión del gasto, calcula la velocidad con que el agua sale de la manguera.

De G=v*A; tenemos que: v = G / A = 1 exp 10 -3 m3 /s / 2.54 exp 10 - 4 m2 = 3.93 m /s

e) Ahora, le pones un dedo en la salida del agua y dejas cubierta la mitad de dicha salida ¿qué área tendrá ahora la salida? Desarrolla la expresión y el resultado. A = 2.54 exp 10 - 4 m2   Consideramos tapar con el dedo y dividimos el Area total entre dos y queda: A = 2.54 exp 10 - 4 m2 / 2 = 1.27 exp 10 -4 m2
f) Calcula la nueva velocidad de salida del agua (comprenderás por qué es tan divertido poner el dedo en la salida de las mangueras)

v=G/A = 1 exp 10 -3 m3 / 1.27 exp 10 -4 m2  = 7.87 m / s

Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.     La hidrodinámica investiga fundamentalmente a los fluidos incompresibles, es decir, a los líquidos, pues su densidad prácticamente no varía cuando cambia la presión ejercida sobre ellos.

Cuando un fluido se encuentra en movimiento una capa se resiste al movimiento de otra capa que se encuentra paralela y adyacente a ella; a esta resistencia se le llama viscosidad.

Para que un fluido como el agua el petróleo o la gasolina fluyan por un tubería desde una fuente de abastecimiento, hasta los lugares de consumo, es necesario utilizar bombas ya que sin ellas las fuerzas que se oponen al desplazamiento ente las distintas capas de fluido lo impedirán. Aplicación de la Hidrodinámica Las aplicaciones de la hidrodinámica, se pueden ver en el diseño de canales, puertos, prensas, cascos de barcos, felices, turbinas, y ductos en general. El gasto se presenta cuando un líquido fluye a través de una tubería, que por definición es: la relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir. G= v/t
Donde:
G= Gasto en m3/s
v= volumen del líquido que fluye en m3
t= tiempo que tarda en fluir el líquido en s El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del líquido y el área de la sección trasversal de la tubería. Para conocer el volumen del líquido que pasa por el punto 1 al 2 de la tubería, basta multiplicar entre si el área, la velocidad del líquido y el tiempo que tarda en pasar por los puntos. V= Avt y como G=v/t sustituyendo se tiene: G= Av En el sistema CGS es gasto se mide en cme/s o bien en undad practica como lt/s.