Edipo rey
HIDRODINAMICA
Los chicos suelen decir que esta es la parte más difícil de toda esta unidad. Creo que es cierto. Ecuaciones feas, formulas difíciles de usar, cuentas largas, trucos, conceptos anti-intuitivos y demás. Así que atento. Empiezo.
CAUDAL ( Q )
Para la física la palabra caudal ( Q ) significa la cantidad de líquido que pasa en un cierto tiempo. Concretamente, el caudal seríael volumen de líquido que circula dividido el tiempo.
El caudal se mide unidades de volumen dividido unidades de ti empo. Generalmente se usan m3/seg o litro /seg. A veces también se usa kg/seg. Estas no son las únicas unidades que se usan. Que no te extrañe si en un problema te aparece un caudal en cm3/seg, dm3/seg o en litros /hora.
Nota: La unidad kilogramos / hora o kg /seg es lo que sellama " caudal másico ". Vendría a ser la cantidad de masa que pasa en un cierto tiempo. A veces te pueden dar como dato el caudal másico. ( O te pueden pedir que lo calcules ). Sabiendo el caudal másico puedo sacar al caudal en m3 por segundo dividiendo la masa por la densidad del líquido . ¿ Cómo se mide un caudal en la práctica ? Rta: Muy simple. Mirá el dibujito. Si vos querés saber quecantidad de agua sale por la canilla de tu casa, ponés un balde abajo y te fijás cuanto tarda en llenarse.
Así se mide un caudal en la práctica.
19 Tomás el tiempo, te fijás cuantos litros cargó el balde y después hacés la cuenta volumen dividido tiempo. Una canilla común tira entre 5 y 10 litros por minuto. A veces podés tener situaciones má s complicadas y no podés medir el caudal de estamanera. Entonces se usan otros métodos má s raros. Por ejemplo, para saber que caudal bombea el corazón. ( El corazón bombea alrededor de 5 litros por minuto ). El significado de la palabra caudal es parecido al que vos conocés de la vida diaria. Por ejemplo, se habla de un río caudaloso. ( = un río que lleva mucha agua). Se habla de caudal de autos en una autopista, caudal de información o de ungran caudal de turistas que llegan al país. OTRA FORMULA PARA EL CAUDAL ( Q = Vx S ) Fijate lo siguiente: El caudal es el volumen que circula dividido el tiempo que pasa.
Entonces mirando el dibujito puedo hacer esta deducción. El líquido al moverse dentro del caño recorre una cierta distancia d. Entonces al volumen que circula lo puedo poner como Volumen = Sup erficie del caño x distancia.Vamos a un ejemplo:
UNA CANILLA LLENA UN BALDE DE AGUA DE 10 LITROS EN 2 MINUTOS. a ) – CALCULAR EL CAUDAL QUE SALE POR LA CANILLA. b ) – SABIENDO QUE LA SECCION DE LA CANILA ES DE 1 cm2 , CALCULAR CON QUÉ VELOCIDAD ESTA SALIENDO EL AGUA.
20 a) Veamos. Tengo la canilla por la que sale el agua. Me dicen que salen 10 litros en 2 minutos. Entonces el caudal va a ser :
b) Para calcular lavelocidad con que sale el agua planteo que el caudal es la velocidad por la sección. La superficie de la canilla es 1 cm2 . Entonces :
ECUACION DE CONTINUIDAD ( IMPORTANTE )
Fijate esto: Imaginate un caño que tiene un diámetro de 10 cm. Supongamos que por el caño están entrando 5 litros por minuto. Pregunta: ¿ qué cantidad de líquido está saliendo por la otra punta del caño ?
Rta: Esto no hayque pensarlo mucho. Es lo que te imaginás. Todo lo que entra , tiene que salir. Si entran 5 litros por minuto, tiene que estar saliendo 5 litros por minuto.
21 Dicho de otra manera, el caudal que entra es igual al caudal que sale. Si entran 5, salen 5. Si entran 10, salen 10. Conclusión:
Como al caudal lo puedo poner como Velocidad x Superficie, la fórmula que me queda es :
ECUACION DECONTINUIDAD
En esta fórmula Ve es la velocidad del líquido a la entrada y Se es la sección ( = superficie ) del caño a la entrada. Lo mismo con VS y SS para la salida. A esta fórmula ellos la llaman " ecuación de continuidad ". El nombre " continuidad " significa algo así como que el caudal siempre es continuo, no se interrumpe. Algo importante. Fijate que pasa lo mismo si el tubo tiene un...
Regístrate para leer el documento completo.