Hidrodinámica

• Ecuación de continuidad 1: https://www.youtube.com/watch?v=u-sucYLGQ1Q
• Ecuación de continuidad 2: https://www.youtube.com/watch?v=OssYc5xN4pM
• Principio de Bernoulli: Proyecto G. https://www.youtube.com/watch?v=BW0UmTEMMAc
• Funcionamiento de un atomizador, spray: https://www.youtube.com/watch?v=lKi-KC3LD2
• Tubo de Venturi: Medición de la presión con un manómetro de agua. https://www.youtube.com/watch?v=LWmmXk6aYaU
• Manómetro de mercurio: https://www.youtube.com/watch?v=k8hxL07T3Gg
• Teorema de Torricelli: https://www.youtube.com/watch?v=i0cAYX0VmS8
• Viscosidad: https://www.youtube.com/watch?v=STgnJ_iKvKs
• Viscosidad, ley de poiseuille: Khan Academy. https://www.youtube.com/watch?v=VQSAsaco5Fg
• Caudal: Unicoos: https://www.youtube.com/watch?v=YCfwQeLkh0I

Actividad para la clase.

1) Se utiliza una manguera de 1 cm de radio para llenar un cubo de 20 litros. Si toma 1 min llenar el cubo, ¿Cuál es la rapidez con la que el agua sale de la manguera? 1L = 1 dm³

^{2) Un alguacil le dispara a un ladrón de ganado con su revolver. Por fortuna para el ladrón, la bala se desvía y penetra en el tanque de agua del pueblo, donde origina una fuga. Si la parte superior del tanque está abierta a la atmósfera, determine la rapidez con que el agua sale por el orificio cuando el nivel del agua está a 0,5 m por encima del agujero.}

Universidad de Concepción del Uruguay

Ingeniería Agronómica

Física

Guía 6

Hidrodinámica

1) El caudal medio de la sangre que circula en un tramo de un vaso sanguíneo que no presenta ramificaciones es de 1 litro por minuto. La densidad aproximada de la sangre es 1 Kg/L. a) ¿Cuál es la velocidad media de la sangre en un tramo en el que el vaso tiene un radio interior de 0,5 cm? b) ¿Y si el radio interior del vaso es de 0,25 cm? Rta: 21,2 cm/s, v es cuatro veces mayor.

2) La aorta se ramifica en arterias que se van haciendo cada vez más finas hasta convertirse en arteriolas que finalmente conducen la sangre a los capilares. Sabiendo que el caudal sanguíneo es, para una persona en reposo, de 5 l/min y que los radios disminuyen desde 10 mm para la aorta a 0,008 mm para los capilares, siendo la sección total de los capilares de aproximadamente 2000 cm², determinar: a) El número de capilares y el caudal en cada uno de ellos, y b) La velocidad de la sangre en la aorta y en cada uno de los capilares. Rta: 1.10⁹; 8,33.10^-14 m³/s ; 2,65.10^-1 m/s y 4,15.10^-4 m/s.

3) Un líquido de densidad 1 kg/l se mueve a razón de 3 mm/s por un tubo horizontal de 2 cm de diámetro, en un extremo, en el otro el tubo reduce su diámetro a 0,5 cm. a) ¿Cuál es la velocidad del líquido en la parte angosta del tubo? b) ¿Cuál es la diferencia de presión del líquido a ambos lados del agostamiento? C) ¿Bajo qué hipótesis son válidas sus respuestas? Rta: 48 mm/s; ΔP = -1,15 Pa.

4) Por una tubería con un área de sección transversal de 4,2 cm² circula agua a una velocidad de 5,18 m/s. El agua desciende gradualmente 9,66 m mientras que el área del tubo aumenta a 7,6 cm². a) ¿Cuál es la velocidad del flujo en el nivel inferior. La presión en el nivel superior es de 152 kPa; b) Halle la presión en el nivel inferior.  Rta: 2,86 m/s , 257 kPa.

5) Se tiene un recipiente de sección cuadrada mucho mayor que 1 cm², lleno de agua hasta una altura de 2,8 m con una pequeña abertura de sección 1 cm² a 0,7 m de altura, tapada por un corcho. a) Calcular la presión manométrica sobre el corcho. b) Si se extrae el corcho, calcular la velocidad de salida del líquido. Rta: 21000 Pa, 6,48 m/s.

6) Para un tubo horizontal de sección variable, con un fluido viscoso que entra por un extremo y sale por el otro, determine para los puntos A, B y C, qué opción es la correcta. Rta a cargo del alumno.

a) La velocidad en C es menor que en A.

b) Las velocidades y presiones en los tres puntos son iguales.

c) Las presiones en A y C son iguales.

d) La velocidad y la presión en A son mayores que en B.

e) La velocidad en A es menor que en B y la presión en A es mayor que en C.

f) La diferencia de presiones entre a y B es la misma que entre C y B.