Question

Un caudal de agua circula por una tubería de 3 cm de sección interior a una velocidad de 0.10 m/s. Si deseamos que la velocidad de circulación aumente hasta los 2.0 m/s, ¿qué sección ha de tener tubería que conectemos a la anterior?.

Answer 1

Respuesta:

La segunda tubería que debemos conectar debe tener un diámetro aproximado de 0.57 cm para lograr aumentar la velocidad hasta 1.5 m/s.

Explicación:

Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ecuación de conservación de la masa, que nos indica que el caudal se mantiene constante, tal que:

Q₁ = Q₂

Definimos el caudal en función de la velocidad y diámetro, tal que:

V₁·d₁² = V₂·d²

Ahora, despejamos el diámetro del segundo tramo:

(0.5 m/s)·(1 cm)² = (1.5 m/s)·d₂²

d₂² = (1/3) cm²

d₂ = √3/3

d₂ ≈ 0.57 cm

Entonces, la segunda tubería que debemos conectar debe tener un diámetro aproximado de 0.57 cm para lograr aumentar la velocidad hasta 1.5 m/s.