UNIDAD II

II FUERZA
Hidrodinámica (Fluidos en movimiento)
El agua de una terminal de 3cm de diámetro fluye con una velocidad promedio de 2m/s. ¿Cuál es el gasto en m3/min?
d= 0.03m A= πd2/4=π(0.03m)2/4= 7.07x10-4m2
v= 2m/s V= (2m/s)(60s)(1min)=120m/min
R= Av= (7.07x10-4m2)(120m/min)= 0.084m3/min
¿Cuál debe ser el área de una manquera si se quieren obtener 8 l deaceite en 1min con una velocidad de salida de 3s? (1l= 0.001m3)
A=? V= 8l(0.001m3/1l)= 0.008m3
V= 8l V= Avt → se despeja el área (A) de la fórmula
T=1min= 60 s A=V/vtv= 3m/s A= 0.008m3/(3m/s)(60s)= 4.44x10-5m2
Por una manguera de 1in de diámetro fluye gasolina con una velocidad promedio de 5 ft/s. ¿Cuál es el gastoen ft3/s? ¿Cuántos min son necesarios para llenar un recipiente de 20 galones?
d= 1in V1= (5ft/s)(60seg/1min)= 300ft/min
V1= 5ft/s d= (1in)(1ft/12in)= 8.33x10-2ft
R= ?A= πd2/4= π(8.33x10-2ft)/4= 5.45x10-3ft2
t= ? R= AV1= (5.45x10-3ft2) (5ft/s)= 2.73x10-2ft3/s
V= 20 gal V= Avt
t=v/AV=20gal(1ft3/7.481gal)/(5.45x10-3ft2)(300ft/min)= 1.63min

Teorema de Bernoulli
El ala de un avión de 25 ft de longitud y 5 ft de ancho experimenta un empuje ascendente de 800 lb. ¿Cuál esla diferencia en presión entre la superficie superior e inferior?
L= 25ft A= lxa= 25ftx5ft= 125ft2
A= 5ft A= 125ft2 (144in2/ 1ft2)= 18000in2
F= 800 lb P2-P1= F/AP2-P1= ? P2-P1= 800 lb/18000in2= 0.044 lb/in2
La diferencia de presión entre las dos superficies es de 0.044 lb/in2
Suponga que el aire (1.3kg/m3) fluye por la superficie del ala de un avióncon una velocidad de 36 m/s. El aire se mueve por la superficie inferior del ala con una velocidad de 27m/s. Si el ala pesa 3700 N, tiene un área de 3.5 m2 ¿Cuál es el empuje sobre el ala?
P(aire)=...