Departamento de Ciencias

CURSO: FSICA 2

SESIN 07: DINMICA DE FLUIDOS

PREGUNTAS

1. La rapidez de flujo de la sangre es mayor en las arterias que en los capilares. Sin embargo, la

ecuacin de tasa de flujo (Av = constante) parece

predecir que la rapidez debera ser mayor en los

capilares que son ms pequeos. Puede explicar

esta aparente inconsistencia?

2. a) Explique por qu llega ms lejos el agua que sale de una manguera si ponemos el dedo en la punta de

la manguera. b) Seale una analoga del organismo

humano en cuanto a flujo restringido y rapidez

mayor.

3. Si un carro Indy tuviera una base plana, sera muy inestable (como el ala de un avin) por la

sustentacin que experimenta al moverse a gran

rapidez. Para aumentar la friccin y la estabilidad

del vehculo, la base tiene una seccin cncava

llamada tnel de Venturi (figura). a) En trminos de

la ecuacin de Bernoulli, explique cmo esta

concavidad genera una fuerza adicional hacia abajo

sobre el auto, que se suma a la de las alas delantera

y trasera. b) Cul es el propsito del spoiler en la parte trasera del vehculo?

PROBLEMAS

1. Entra aire de una manera estacionaria a una tobera a 2,21kg/m

3 y 30 m/s, y sale a 0,762 kg/m

3 y 180 m/s.

si el rea de la entrada de la tobera es de 80 cm2,

determine a) el flujo de masa que pasa por la tobera

y b) el rea de salida de esta.

2. Un tanque rgido de 1 m3 contiene aire cuya densidad es de 1,18 kg/m

3. Est conectado a una

lnea de alimentacin de alta presin a travs de una

vlvula. Esta se abre y se deja entrar aire al tanque

hasta que su densidad en este se eleva a 7,20 kg/m3.

Determine la masa de aire que ha entrado al tanque.

3. Un fluido circula en rgimen de Bernoulli por una tubera que primeramente se estrecha y luego se

bifurca en las ramas que se indican en la figura. Si

los dimetros correspondientes a stas son: d1 = 20

cm, d2 = 15 cm, d3 = 10 cm y d4 = 5 cm y las

velocidades del fluido en los puntos 1 y 4 son 1 m/s

y 3 m/s respectivamente, calcular las velocidades en

los puntos 2 y 3.

4. Tenemos un recipiente de paredes verticales lleno

de un lquido hasta una altura l. Demostrar que si

abrimos un orificio a una altura vertical de la

superficie (y), la vena lquida tiene el mismo

alcance que si lo abrimos a la misma distancia (y)

del fondo.

5. En un depsito de gran seccin se practica un orificio a y = 1,0 m del suelo, como se muestra en

la figura. Colocamos en l un manmetro y nos

indica una presin de 11,6 cm de Hg; quitamos el

manmetro y dejamos salir el lquido, alcanzado

una distancia de x=3m. Calcular :

a) La densidad del lquido. b) Altura H sobre el suelo a que se encuentra el

nivel del lquido.

6. Un fluido de densidad 0,80 g /cm3 circula por una

tubera horizontal cuyo dimetro se reduce

uniformemente de 10,0 a 6,0 cm (ver figura). En la

Departamento de Ciencias seccin ms ancha su velocidad es de 10,0 cm /s.

Calcular la diferencia de presiones entre dos puntos

situados en dichas secciones.

7. Para saber la velocidad del agua en una tubera

empalmamos en ella un tubo T de menor seccin;

colocamos tubos manomtricos A y B, como indica

la figura, y medimos la diferencia de altura (5 cm)

entre los niveles superiores del lquido en tales

tubos. Sabiendo que la seccin T es 10 veces menor

que la tubera, calcular la velocidad del lquido en

sta.

8. El gasto en una tubera por la que circula agua es

208 l /s. En la tubera hay instalado un medidor de

Venturi (ver figura) con mercurio como lquido

manomtrico. Siendo 800 y 400 cm2 las secciones

en la parte ancha y estrecha de la tubera, calcular el

desnivel que se produce en el mercurio.

9. Por un tubo circula agua en rgimen de

Bernoulli, con un gasto de 500 l /s. Calcular la

diferencia de presiones manomtricas en dos puntos

situados a una distancia vertical de 10 m, sabiendo

que la seccin del tubo en la parte ms alta es doble

que la correspondiente al punto ms bajo (200 cm2).

10. Desde un depsito de gran extensin fluye agua en rgimen de Bernoulli como se indica en la figura. El

depsito est abierto a la atmsfera y la presin es

H = 740 mm de Hg. La altura del punto 1 es de 12

m con respecto a los puntos 3 y 4. La seccin

transversal de la tubera en los puntos 2 y 3 es 300

cm2, y en el 4 de 100 cm

2. Calcular:

1) El caudal de agua que fluye por el punto 4.

2) La presin en el punto 3.

3) La altura del punto 2 para que la presin en l sea

de 1,2 atm.

Referencias Bibliogrficas

CDIGO AUTOR LIBRO CAPTULO

530

SERW/F

2004

Serway,

Raymond

Fsica : texto

basado en

clculo

Captulo 17

530 SEAR 2009

Sears/

Zemansky

Fsica

Universitaria

Captulo 17