Fisica B

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
FÍSICA B DEBER # 3
HIDRODINÁMICA

1.- Considere las siguientes situaciones:
A) El salto del Manto de la novia en Baños
B) El vapor que escapa de una tetera hirviendo
C) El chorrito de aceite que cae desde la alcuza al plato
D) El agua que circula porel interior de una manguera
E) La circulación de la sangre por una arteria

¿Cuáles de las situaciones anteriores son ejemplos de:


a) flujo estable?
b) flujo variable?
c) flujo rotacional?
d) flujo irrotacional?
e) flujo compresible?
f) flujo incompresible?
g) flujo viscoso?
h) flujo no viscoso?

2.- Para cada una de las situaciones anteriores, en que sea posible,haga un diagrama de líneas de corriente que represente las características de ese flujo. Compare sus dibujos con los de sus compañeros y discuta.

3.- Una manguera de jardín tiene un diámetro interior de 2 cm y se conecta con un aspersor de césped que consiste en un tarro con 10 agujeros, cada uno de 0,1 cm de diámetro. Si el agua en la manguera tiene una velocidad de 1 m/s, ¿con quévelocidad sale de los agujeros del aspersor? (40 m/s)

4.- Una cañería de área 4 cm2 que conduce un fluido de densidad 0,8 g/cm3, tiene una estrangulación cuya área es de 1 cm2

a) Si la velocidad del fluido en la sección mayor es de 5 m/s, ¿cuál es la diferencia de presión del fluido entre la sección mayor y menor? (150.000 Pa)
b) ¿Cómo se podría medir estadiferencia de presión? ¿Qué utilidad tendría el dispositivo así instalado?

5.- El agua de abastecimiento que llega a una casa fluye con una velocidad de 0,10 m/s por una tubería de 21 mm de diámetro interno.
a) ¿Cuál será la velocidad del agua en un punto en que la tubería se reduce a un diámetro de 7 mm?(0,9 m/s)
b) ¿Cuál es la masa y el volumen de agua que llega a la casa en 60 segundos? (2076 kg)

6.- Una corriente de agua circula por una tubería vertical de sección variable. En donde la sección transversal es de 4 x 10-5 m2 la presión es de 200000 N/m2 y la velocidad del fluido es de 1,5 m/s. En un punto 3 metros más alto que el anterior, la seccióntransversal es de 12 x 10-5 m2.


a) Hallar la velocidad del fluido en el punto más alto. (0,5 m/s)
b) Calcular la presión en el punto más alto. (1,7 x 105 Pa)

7.- Un géiser del Tatio (norte de Chile) lanza un chorro de agua hasta una altura de 40 metros. ¿Cuál es la velocidad en la boca delgéiser? Si el diámetro de la boca es 10 cm, ¿Cuántos litros de agua por segundo lanza el géiser? (28 m/s ; 220 lt/s)

8.- ¿Con qué velocidad sale el agua de un tanque de 5 m de altura por un agujero que se encuentra 3 m por debajo del nivel del agua? (7,7 m/s)

9.- Un tambor cilíndrico cuya sección transversal es A1 tiene en el fondo
unagujero de área A2.

a) Demuestre que si se le echa agua hasta una altura H, la velocidad v2
con que sale el agua por el agujero es:


v2 = [pic]

b) Si el diámetro del tambor es 30 cm y se llena de agua hasta una altura h = 1 metro, ¿con qué velocidad sale el agua por un agujero en el fondo cuyo diámetro es muy pequeño comparado con el diámetro del tambor?(4,4 m/s)


10.- Mediante un sifón se extrae agua de un
depósito tal como muestra la figura.

a) ¿Cuál es la velocidad del agua en
el extremo del sifón si éste tiene
una sección mucho menor que
el área del depósito?
b) ¿Cuál es la presión del agua en
el punto más alto de la manguera
que se usa como sifón?...