Question

Un jardinero usa una manguera de 2.5 cm de diámetro para llenar una cubeta de 30L, el jardinero observa que tarda un minuto en llenarse, luego acopla una boquilla con una abertura de 0.500 cm^2, la boquilla se sostiene de tal modo que el agua se proyecta horizontalmente desde un punto a 1 metro sobre el suelo. ¿Sobre qué distancia horizontal se proyecta el agua?.

Answer 1

Procedimiento:

1) A partir del tiempo del volumen de la cubeta y el tiempo de llenado determina el caudal, Q.

2) A partir de la ecuación para el caudal, Q = A*V, determina la velocidad, V de salida del agua de la manguera.

3) Con la velocidad de salida de la manquera, calcula el alcance, usando las ecuaciones del movimiento parabólico. 


Aplicación:

1) Caudal, Q = 30 L / 1 min = 30.000 cm^3 / 60 s = 500 cm^3 / s.

2) Velocidad del agua a la salida de la boquilla de 0,500 cm^2

 Q = V*A =>

V = Q / A = (500cm^3 / s) / (0,500cm^2) = 1000 cm/s = 10 m/s


3) movimiento parabólico

Yo = 1 m

Velocidad vertical inicial, Voy = 0

Velocidad horizontal inicial, Vox = 10 m/s

g = 9,8 m/s^2

distancia horizontal: X

Ecuación de caída libre:

Yo - Y = a * t^2 / 2 => t^2 = 2 *(Yo - Y) / (9.8 m/s^2)

t^2 => 2*1m / (9.8m/s^2) = 0.204 s^2

=> t = √(0.204 s^2) = 0.452 s

Alcance horizontal, X = Vox * t = 10 m/s * 0.204s = 2.04 m

Respuesta: 2.04 m

 

Answer 2

Respuesta:

D=4.52

Explicación:

el procedimiento anterior esta correcto solo tuvo un error en la ultima formula con respecto al tiempo se utiliza 0.452s y no 0.204s

X=Vox*t =  (10m/s^2)(0.452s)

X= 4.52m