El agua fluye por un tubo como el que se muestra en la siguiente figura. Si en la región 1, la velocidad del agua es
1.6 m/s y la presión de 160 kPa. Contesta las preguntas 15 y 16.
8 cm
2
1.0 m
16 cm
1
15. Calcula la velocidad del agua en la región 2.
a) 5.9 m/s
b) 10.5 m/s
c) 6.4 m/s
d) 8 m/s
Respuestas
Respuesta: La velocidad de la región 2 es 6.4m/s y la presión en la región 2 es 131 kPa
Explicación:
Hallar la velocidad:
Q = GASTO
V1 = velocidad en la región 1
V2 = velocidad en la región 2
A1 = área de la región 1
A2 =área de la región 2
D1 = diámetro en la región 1
D2 = diámetro en la región 2
Q = A1*V1=A2*V2
A1=π*(D1)²/4
A2=π*(D2)²/4
Eliminamos π y 4 ya que sería lo mismo
D1²*V1=D2²*V2
0.16²*1.6 m/s = 0.08²*V2
V2=0.04096/0.0064
V2=6.4 m/s
Hallar presión:
d=densidad agua (1000kg/m³)
h1=0
h2=1 m
P1=130 kPa
P1 + 0.5d*V1²+dgh1=P2 + 0.5d*V2²+dgh2
Eliminamos dgh1 ya que h1 = 0 y todo número multiplicado por 0 es 0
160kPa+0.5*1000kg/m³*1.6m/s²=P2+0.5*1000kg/m³*6.4m/s²+1000kg/m³*9.8m/s²*1m
161280 = P2+30280
-P2 = 30280 - 161280
-P2 = -131000
P2 = 131000Pa=131kPa
El valor de la velocidad de salida del flujo en la región 2 es :
c) V2 = 6.4 m/s
¿Qué es el principio de continuidad?
El principio de continuidad en los fluidos establece que si un fluido circula por un ducto, la misma cantidad que entra será la misma que sale, así la sección transversal varíe.
Q1 = Q2
Q corresponde al caudal, y este equivale a:
Q = VA
- V1A1 = V2A2
V1 = 1.6m/s
A1 = πD²/4 = π(0.16m)²/4
A2 = π(0.08m)²/4
Sustituimos valores en la ecuación despejando V2
V2 = V1A1/A2
V2 = 1.6m/s*π(0.16m)²/4 / π(0.08m)²/4
V2 = 6.4 m/s
Aprende más sobre ecuación de continuidad en:
https://brainly.lat/tarea/11088281
#SPJ2
