UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE - DEPARTAMENTO DE FISICA - http://fisicageneral.usach.cl
Este ejemplo es interesante, puesto que
Ejemplo 9.1. 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
muestra el mecanismo mediante el cual al disminuir el diámetro de la boquilla, se logra que el agua salga con una velocidad que
permite
regar
a
distancias
convenientes. Note que ha disminuido el diámetro a la mitad, sin embargo la velocidad ha aumentado 4 veces, debido a
diámetro interior.
la relación cuadrática de las áreas. ¿Cuál es la velocidad de salida del agua?
Solución: Ejemplo 9.2. Disponemos del flujo de agua que circula por la manguera que es de 0,25Lt/s, de tal manera que según la ec (27):
Por una tubería inclinada circula agua a razón de 9 m3/min, como se muestra en la figura:
G=Av
En a el diámetro es 30 cm y la
presión es de 1 Kf/cm2. ¿Cuál es la presión en el punto b sabiendo que el diámetro es
Por lo que :
de 15 cm y que el centro de la tubería se " 3 cm # $ 0,25x10 % s ' G cm vm ( ( & ( 79,6 A s 3,14x12 cm2 3
halla 50cm más bajo que en a?
!
Ahora, la ecuación (18) permite calcular la velocidad de salida del agua por la boquilla, puesto que el flujo que pasa por la manguera es el mismo que pasa por la boquilla. Es decir, se debe cumplir la relación: Amvm = Abvb De donde se tiene: vb (
A m Vm G ( Ab Ab
cm3 0,25x10 s ( 316,5 cm vb ( s 3,14x0,52 cm2
Solución: Entre los puntos a y b se puede usar la ecuación de continuidad, de manera tal que: AAvA=AB vB=G
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16/04/2008
Jorge Lay Gajardo. jlay@usach.cl
De
donde
se
pueden
calcular
las
velocidades en a y en b :
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