Question

EL CHORRO DE AGUA
Actividad integradora
El chorro de agua
Para realizar esta actividad, es necesario leer y comprender los temas: 1 Conceptos básicos, 2. Fluidos en reposo y 3. Fluidos en movimiento de la unidad 1“Dinámica de los fluidos”, así como realizar los ejercicios que se presentan en el tema, ya que ahí encontrarás los referentes teóricos para poder resolver esta actividad, en conjunto con el análisis de la situación y la aplicación de lo aprendido. Esta información, te permitirá resolver, de manera autónoma, los problemas planteados.
¿Qué producto entregarás?
Un documento donde presentes las respuestas a cada una de las preguntas planteadas, incluyendo el procedimiento que seguiste para resolver las situaciones.
¿Qué hacer?
1. Resuelve el siguiente problema. Desarrolla el procedimiento e incorpora la solución.
A un tinaco de 2.35 m de alto se le hace un pequeño agujero debido al tiempo y la corrosión, este agujero se encuentra justo en la base del tinaco. Deduce la fórmula para calcular la velocidad con que saldrá el chorro de agua por el agujero y calcula.
Desarrollo:
Partiendo de la ecuación de Bernoulli, toma en cuenta las consideraciones indicadas, realiza las sustituciones en la ecuación y escribe la expresión que resulta:
La velocidad en el punto más alto es insignificante comparada con la velocidad del chorro,
es decir: pv / 2 = 0, entonces la expression queda:
La presión en ambos puntos es aproximadamente la misma, es decir: P1=P2 o P1-P2 = 0, entonces la expresión resultante es:
De la expresión anterior considera que la altura en el punto más bajo es cero por lo que
ρgh2 = 0, entonces la expresión simplificada queda como:
Despejando la velocidad de esta última expresión, la velocidad la podemos calcular con la fórmula:
a) a) v2=(2gh1)2
b) b) v2=
c) c) v2=2gh1
Sustituye el valor de la altura del tinaco y calcula la velocidad con la que el agua sale por el agujero:
v=

Answer 1

Se utiliza el teorema general de la hidrodinámica.

1) parte superior; 2) parte inferior.

Origen de niveles, parte inferior:

La expresión del teorema es:

P1 + d g h1 + 1/2 d V1² = P2 + d g h2 + 1/2 d V2²

d es la densidad del fluido

P1 = P2; h1 = 2,35 m; V1 ≈ 0 (el nivel del tinaco desciende muy lentamente)

h2 = 0 (nivel de referencia)

La densidad se simplifica luego de las cancelaciones

Nos queda: g h1 = 1/2 V2²

Por lo tanto V2 = √(2 g h1) = √(2 . 9,80 m/s² . 2,35 m) = 6,79 m/s

Es equivalente a una caída libre desde la misma altura.

Saludos Herminio