Taller No. 2Física Fluidos

1. Considérese una manguera de sección circular de diámetro interior de 2,0 cm, por la que fluye agua a una tasa de 0,25 litros por cada segundo. ¿ Cuál es la velocidad del agua en la manguera?. El orificio de la boquilla de la manguera es de 1,0 cm de diámetro interior. ¿Cuál es la velocidad de salida del agua?

2. Por una tubería inclinada circula agua a razón de 9 m3/min, como se muestra en la figura: En a el diámetro es 30 cm y la presión es de 1 N/cm2. ¿Cuál es la presión en el punto b sabiendo que el diámetro es de 15 cm y que el centro de la tubería se halla 50 cm más bajo que en a?

3. Un tubo que conduce un fluido incompresible cuya densidad es 1,30 X 103 Kg/m3 es horizontal en h0 = 0 m. Para evitar un obstáculo, el tubo se debe doblar hacia arriba, hasta alcanzar una altura de h1 = 1,00 m. El tubo tiene área transversal constante. Si la presión en la sección inferior es P0 = 1,50 atm, calcule la presión P1 en la parte superior.

4. 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 0.79 gr/ml. Su velocidad en el extremo de entrada es v0 = 1,5 m/s, y la presión allí es de P0 = 1,75 N/cm2 , y el radio de la sección es r0 = 20 cm. El extremo de salida está 4,5 m abajo 0del extremo de entrada y el radio de la sección allí, es r1 = 7,5 cm. Encontrar la presión P1 en ese extremo.

5. Un tanque cilíndrico de 1,80 m de diámetro descansa sobre una plataforma de una torre a 6 m de altura, como se muestra en la figura. Inicialmente, el tanque está lleno de agua, hasta una profundidad h0 = 3 m. De un orificio que está al lado del tanque y en la parte baja del mismo, se quita un tapón que cierra el área del orificio, de 6 cm 2. ¿Con qué velocidad fluye inicialmente el agua del orificio? ¿Cuánto tiempo necesita el tanque para vaciarse por completo?

6. Un tubo horizontal de 10 cm de diámetro tiene una reducción de suave a un tubo de 5 cm de diámetro, si la presión del agua en el tubo es de 8x104 Pa y la presión en el tubo menor es de 6x104 Pa, ¿con que rapidez circula el agua por estos tubos?

7. Usando un tubo Venturi se quiere medir la velocidad de un fluido en un tubo. Si la diferencia de presión entre los manómetros del Venturi es: P1 - P2 = 21 kPa encuentre el caudal en metros cúbicos por segundo, si se tiene que el radio del tubo de salida es de 1 cm, el radio del tubo de entrada es 2 cm y el fluido es gasolina.

8. Sale agua por una manguera contra incendios de 6.35 cm de diámetro a razón de 0.012 m3/s. La manguera termina en una boquilla de diámetro interior de 2.20 cm. ¿Cuál es la rapidez con que sale el agua de la boquilla?

9. Una persona observa dos globos de helio que flotan uno junto a otro en los extremos de cuerdas aseguradas a una mesa. Las caras de los globos que están una frente a otra, separados por 1 o 2 centímetros aproximadamente. La persona sopla por el pequeño espacio entre los globos. ¿Qué le ocurre a los globos?

10. Se unen dos pitillos por sus extremos para hacer un más largo sin fugas. Un pitillo tiene un diámetro de 6 mm y el otro uno de 10 mm. Si se bebe líquido a través de la combinación de pitillos, ¿En cual de ellos tendrá mayor velocidad el líquido?