Hidrodinámica

a) Preguntas.

  1. El suministro de agua para una ciudad se proporciona con frecuencia de depósitos construidos en tierras altas. El agua fluye desde el depósito, a través de tuberías, y entra a su casa cuando usted abre la llave de su toma. ¿Por qué fluye más rápido fuera de la toma en un primer piso de un edificio que en departamento del piso más alto?

  2. El humo sube por una chimenea más rápido cuando sopla una brisa. Con la ecuación de Bernoulli explique este fenómeno.

  3. ¿Por qué muchos camiones usan desviadores de viento sobre la parte superior de sus cabinas?

  4. Si se abre repentinamente una regadera de agua al máximo, ¿por qué la cortina de la regadera se mueve hacia adentro?

  5. Si el aire de una secadora de pelo sopla sobre la parte superior de una pelota de ping pong, la bola puede suspenderse en el aire. Explique.

  6. Cuando los saltadores de esquí están el aire, ¿por qué inclinan sus cuerpos hacia delante y mantienen sus manos a los lados?

b) Ejercicios:

  1. En un gran tanque de almacenamiento lleno de agua se forma un pequeño hoyo en su costado en un punto 16 m debajo del nivel del agua. Si la tasa de flujo de la fuga es 2,5x10-3 m3/min, determine la velocidad a la cual el agua sale por el hoyo y el diámetro de éste. 17,7m/s; 1,73 mm

  2. En un gran tanque de almacenamiento lleno de agua se forma un pequeño hoyo en su costado en un punto h debajo del nivel del agua. Si la tasa de flujo de la fuga es R m3/s, determine la velocidad a la cual el agua sale por el hoyo y el diámetro de éste. (2gh)1/2; (R/p )1/2(8/gh)1/4

  3. Un tubo horizontal de 10 cm de diámetro tiene una reducción uniforme que lo conecta con un tubo de 5 cm de diámetro. Si la presión del agua en el tubo mas grande es 80.000 Pa y la presión en el tubo más pequeño es 60.000 Pa, ¿a qué tasa circula el agua a través de los tubos? 0,0128m3/s

  4. Por una manguera contra incendios de 6,35 cm de diámetro fluye agua a una tasa de 0,0120 m3/s. La manguera termina en una boquilla de diámetro interior igual a 2,2 cm. ¿Cuál es la velocidad con la cual el agua sale de la boquilla? 31,6 m/s

  5. El géiser Old Faithful en el parque Yellowstone (EEUU) genera erupciones en intervalos de aproximadamente 1 hora y la altura de la fuente alcanza a 40 m. A) ¿Con qué velocidad sale el agua del suelo?, b) ¿Cuál es la presión (arriba de la atmosférica) en la cámara subterránea caliente si su profundidad es de 175 m? 28 m/s; 2,11 MPa

  6. Un gran tanque de almacenamiento se llena hasta una altura ho. Si el tanque se perfora a una altura h, medida desde el fondo del tanque, ¿a qué distancia del tanque cae la corriente? 2[h(ho – h)]1/2

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