EjerciciosFyQ

Diferencia de presión entre dos tramos de un tubería de diámetros distintos (7223)

F_y_Q — 2021-06-11T07:50:48Z

Por el tramo inicial de una tubería horizontal circula nafta Premium, cuya densidad a es y de viscosidad despreciable, a una velocidad de . El tramo final de la tubería tiene un diámetro que es la mitad del diámetro del tramo inicial. Determina la diferencia de presión entre el tramo inicial de la cañería y el tramo final.

Puedes empezar el problema aplicando la condición de continuidad para establecer la relación entre las velocidades del fluido en ambos tramos:

Como el tramo de tubería es horizontal, en la ecuación de Bernoulli no hay componente vertical y puedes escribir como:

Solo tienes que sustituir en la ecuación, pero cuidando de las unidades:

Velocidad de una aeroplano medida con un tubo de Pitot (6515)

F_y_Q — 2020-04-27T09:00:15Z

Un tubo de Pitot se monta sobre el ala de un aeroplano para determinar su rapidez con respecto al aire. El tubo contiene alcohol e indica una diferencia de nivel de 4.9 in. ¿Cuál es la rapidez del avión relativa al aire?

La densidad del alcohol es de . La densidad del aire es de , 1 in = 2.54 cm.

A partir de la ecuación de Bernouilli aplicada al caso de un gas que fluye, que sería el aire con respecto al alcohol del tubo, la diferencia de presiones queda dada en función de la densidad del líquido. La ecuación para la velocidad del gas es:

Sustituyes y calculas la velocidad:

Caudal de agua que circula por una tubería sabiendo el desnivel en un manómetro de Venturi (6311)

F_y_Q — 2020-02-28T08:28:01Z

Considera un medidor de Venturi. Si fluye agua () por una tubería de sección transversal () que luego se estrecha hasta un valor () en el cuello, la altura medida en el manómetro diferencial de mercurio () es de 5.00 cm. ¿Cuánto vale el caudal de agua que circula por la tubería?

El planteamiento que haré del ejercicio es igualar la presión del manómetro con la diferencia de presión que se produce en el estrechamiento de la tubería. Para ello usaré la ecuación de la presión estática en fluidos y la ecuación de Bernoulli.

Presión debida a la altura del mercurio en el manómetro.

Diferencia de presión en el interior de la tubería.

La ecuación de Bernoulli es:

Como la tubería es horizontal, no habrá componente de presión debido al desnivel de la tubería y por eso se cancelan los factores.

Ambas presiones son iguales por lo que igualamos:

Necesitamos conocer la relación entre las velocidades en la parte estrecha y la parte ancha de la tubería. Para ello usamos la ecuación de continuidad:

Sustituyendo el valor de la velocidad en la ecuación anterior:

El cálculo del caudal es inmediato:

Presión en el extremo de un tubo por el circula un fluido incompresible (6183)

F_y_Q — 2020-01-15T19:36:29Z

Un fluido incompresible fluye de izquierda a derecha por un tubo cilíndrico como el que se muestra en la figura.

La densidad de la sustancia es de , su velocidad en el extremo de entrada es , y la presión allí es , y el radio de la sección es . El extremo de salida está 4.5 m por debajo del extremo de entrada y el radio de la sección a la salida es . Encuentra la presión en ese extremo.

Para poder determinar la presión de salida aplicas la ecuación de Bernoulli pero necesitas conocer la velocidad con la que sale el fluido y ese dato lo obtienes a partir de la ecuación de continuidad:

Ahora aplicas la ecuación de Benoulli:

Despejas el valor de la presión final:

Solo te queda sustituir los datos en la ecuación:

Presión de salida del agua de una manguera para un alcance y altura dados (5389)

F_y_Q — 2019-07-09T09:48:09Z

¿Cuánta presión de salida es necesaria para que el agua de una manguera llegue a una distancia de 80 metros, alcanzando una altura máxima de 3 metros?

Densidad del agua:

El ángulo de salida del agua para que la altura máxima fuese de 3 m y el alcance de 80 m la puedes obtener a partir de la tangente del ángulo, considerando que en el punto más alto, el alcance es justo la mitad:

El alcance del agua se puede escribir en función del doble del ángulo calculado y obtener la velocidad de salida del agua:

Despejas el valor de la velocidad inicial y la calculas:

Puedes escribir esa velocidad del salida del agua en función de la diferencia de presión que debe producirse en el extremo de la manguera y la densidad del agua:

La diferencia de presión será:

Expresado en atmósferas sería: