problemas de caudal fisica

Lic. María Raquel Aeberhard

Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Ingeniería
Departamento de Físico-Química/Cátedra Física II

FÍSICA II

Guía De Problemas Nº4:
ConceptosFundamentales
Dinámica de Fluidos

1

Lic. María Raquel Aeberhard

PROBLEMAS RESUELTOS

1- Una tubería de 15 cm de diámetro por la cual circula el agua llenándola completamente
tiene unestrechamiento de 7,5 cm de diámetro. Si la velocidad en la parte ancha es de
1,2 m/s calcular: a) la velocidad en el estrechamiento, b) el gasto en lt/s.
SOLUCIÓN

Datos:

D1  15cm
v1  1,2m / s
D2 7,5cm
 v1 .S1  v 2 .S 2

a) Por la ecuación de continuidad

(1)

donde v1 , S1 son la velocidad y la sección a la entrada y v 2 , S 2 la velocidad y la
sección correspondiente a la salida de latubería.
2

Por lo tanto de (1):

1,2

2

m 15
7,5
. .
cm 2  v 2 . .
cm 2
s
4
4

Simplificando y despejando v 2

m 15 2
 v 2  1,2 . 2  4,8m / s
s 7,5

b) El gasto ocaudal está dado por la siguiente ecuación: Q  v.S y reemplazando:
2

m (0,15)
m3
1,2 . .
m 2  0,02119
s
4
s



Q  21,19lts / s

2- Por un caño horizontal (ver figura) circula uncaudal de 10m3/s de agua (ρ = 1000 Kg/m3),
calcular: a) La velocidad del agua en una parte donde el caño tiene una sección de 2 m2 y
en otra parte donde la sección es de 1 m2. b) Calcular la diferenciade presión que existe
entre estas dos secciones. c) ¿Dónde es mayor la presión, en la sección de 2m2 o de
1m2?

2

Lic. María Raquel Aeberhard

SOLUCIÓN
a)
Sabemos que el caudal está dadopor la expresión: Q  v.S  v  Q / S (1)
3

m
s  5m / s
2m 2

10
De (1)

para S  2m 2 

3

m
s  10m / s
1m 2

10
Para S  1m 2 

c) Para calcular la diferencia de presióntenemos en cuenta la ecuación de Bernoulli:

Pe 

1
1
 .ve2   .g .he  Ps   .v s2   .g.hs
2
2

(1)

y teniendo en cuenta que para un tubo horizontal he  hs
de (1)



1
Pe ...