Question

1. El agua que fluye de un tubo de 2 in sale horizontalmente a razón de 8 gal/min. ¿Cuál es lavelocidad de salida? ¿Cuál es el alcance horizontal del chorro de agua si el tubo está a 4 ft delsuelo?2. A partir de un depósito terminal de 3 cm de diámetro, fluye agua con una velocidad promedio de 2 m/s. ¿Cuál es el gasto en litros por minuto (1 L = 0.001m³)? ¿Cuánto tardará en llenarse un recipiente de 40 L>

Answer 1

1. El agua que fluye de un tubo de 2 in sale horizontalmente a razón de 8 gal/min. ¿Cuál es lavelocidad de salida? ¿Cuál es el alcance horizontal del chorro de agua si el tubo está a 4 ft delsuelo?

a) Conversión de unidades:

diámetro: 2 in * 2,54 cm/in * 1m/100cm = 0,0508 m

Caudal: 8 gal/min * 3,785 l / gal * 1m^3 / 1000 l * 1 min/60 s = 0,000505 m^3 / s

altura = 4pie * 0,3048m/pie = 1,2192 m

b) Caudal = velocidad * área

área = π*(diámetro / 2)^2 = π(0,0508m/2)^2 = 0,00203 m^2

velocidad = caudal / área = (0,000505 m^3 / s ) / (0,00203 m^2) = 0,249 m/s

c) alcance horizontal

y = g*t^2 / 2 => t^2 = 2y / g = 2*1,2192 m / 9,81 m/s^2 = 0,249 s^2 =. t = 0,5 s

Vx = x / t => x = Vx * t = 0,249 m/s * 0,5 s = 0,12 m

2. A partir de un depósito terminal de 3 cm de diámetro, fluye agua con una velocidad promedio de 2 m/s. ¿Cuál es el gasto en litros por minuto (1 L = 0.001m³)? ¿Cuánto tardará en llenarse un recipiente de 40 L

a) gasto en litros / minuto

Caudal = velocidad * área = 2 m/s * π(0,0150 m)^2 = 0,0014137 m^3 / s

Conversión a litros / minuto: 0,0014137 m^3 / s * 1000 l / m^3 * 60 s / min = 84,8  l / min

b) recipiente de 40 l

40 l / 84,8 l /min = 0,47 min

Es decir, casi medio minuto.