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• Marvin Rodriguez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ENERGIA Y FISICA

PROBLEMAS Y EJERCICIOS DE APLICACIÓN ASIGNATURA CICLO TEMA DOCENTES

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Física – II III Hidrodinámica Roberto C. GIL AGUILAR

APELLIDOSY NOMBRES:……………………………………………CODIGO:…………… 1. La velocidad de la glicerina en una tubería de 15 cm de diámetro es de 5 m/s. Hallar la velocidad que adquiere en un estrechamiento de 10 cm de diámetro

a) 11,25 m/s d) 19,8 m/s

b) 14,06 m/s e) N.A

3. El tubo representado en la figura tiene una sección transversal de 36 cm2 en las partes anchas y de 9 cm2 en el estrechamiento. Cada 5 segundos sale del tubo 27 litros de agua (a) Calcular las velocidades en las partes anchas y en las partes estrechas del tubo, (b) Calcular la diferencia de presiones entre estas partes.

c) 15,9 m/s

2. Hallar la velocidad teórica de salida de un líquido a través de un orificio situado 8 m por debajo de la superficie libre del mismo. Suponiendo que la sección del orificio vale 6 cm2, que volumen de fluido sale durante un minuto?

a) 1,5 m/s ; 6 m/s ; 16,875 N/m2 b) 0,5 m/s ; 8 m/s ; 10,875 N/m2 c) 2,5 m/s ; 16 m/s ; 26,85 N/m2 d) 1,9 m/s ; 2 m/s ; 10,875 N/m2 e) N.A 4. Un recipiente cilíndrico tiene en su fondo un orificio circular de diámetro d. El diámetro del recipiente es D. Hallar la velocidad con que baja el nivel del agua en este recipiente en función de la altura h de dicho nivel. Halla el valor numérico de esta velocidad para d = 1 cm, D = 50 cm y h = 20 cm.

a) 0,45 m3 /min c) 0,85 m3 /min e) N.A

b) 0,44 m3 /min d) 2,45 m3 /min

a) 8x10-4 m/s b)14x10-4 m/s c)15x10-4 m/s d)19x10-4 m/s e) N.A

5. Sobre una mesa hay una vasija con agua. En la pared lateral de esa vasija hay un orificio pequeño situado a la distancia h1 del fondo de la vasija y a la distancia h2 del nivel del agua. Este nivel se mantiene constante. ¿A que distancia del orificio (en dirección horizontal) caerá sobre la mesa el chorro de agua?, resolver este problema para los casos: h1 = 25 cm y h2 = 16 cm

posible del tanque ¿Cuál es esa distancia máxima?

a)0,4 m b)14 m c)15 m d)19 m e)N.A 6. Un recipiente A (frasco de Mariotte), cuyo interior se mantiene en comunicación con la atmosfera a través del tubo de vidrio a que atraviesa el tapón enmasillado que cierra su gollete, esta lleno de agua. El grifo K se encuentra a la distancia h2 = 2 cm del fondo del deposito. Hallar la velocidad con que saldrá el agua por el grifo K en los casos en que la distancia entre el extremo inferior del tubo a y el fondo del recipiente sea h1 = 7,5 cm

a) 1,04 m/s d) 19 m/s

b) 14 m/s e) N.A

b) 1,4 m/s e) N.A

b) h = H/4 ; x = 2H d) h = H ; x = 4H

ADICIONALES 9. Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales. Se hace un agujero en una pared a una profundidad h por debajo de la superficie del agua. (a) ¿A qué distancia R del pie de la pared tocará el piso el chorro que sale? (b) Sea H = 14.0 m y h = 4.0 m. ¿A qué distancia por debajo de la superficie podría hacerse un agujero tal que el chorro que salga por él tenga el mismo alcance que el que sale por el primero?

c) 15 m/s

7. Por una tubería de 30 cm de diámetro circulan 1,800 lit/min, reduciéndose después el diámetro de la tubería a 15 cm. ¿Calcular las velocidades medias en ambas tuberías a) 1,70 m/s d) 1,9 m/s

a) h = H/2 ; x = H c) h = H/3 ; x =3 H e) N.A

c) 1,5 m/s

8. El nivel del agua en un tanque es H encima del suelo ¿A que profundidad h debe hacerse un orificio en la pared lateral del tanque, de modo que el chorro de agua alcance el suelo, a la mayor distancia

10. Fluye agua continuamente de un tanque abierto como en la figura. La altura del punto “1” es de 10.0 m, y la de los puntos “2” y “3” es de 2.0 m. El área transversal en el punto “2” es de 0.0300 m2; en el punto “3” es de 0.0150 m2. El área del tanque es muy grande en comparación con el área transversal del tubo. Si se aplica la ecuación de BERNOULLI, calcule (a) la rapidez de descarga en m3 /s; (b) la presión manométrica en el punto “2”

11. El corazón bombea la sangre, el cual penetra a las arterias, luego circula por estas sometido a diferentes presiones (120 – 40 mm Hg). Luego pasa a los capilares y finalmente a las células. Cuando retorna al corazón la presión venosa (pV ) varía entre 16 – 4 mm Hg aproximadamente. En la figura “1a” se muestra la forma usual de suministrar algún fluido (sangre, suero, alimento, etc) a través de una aplicación intravenosa, y en la figura “1 b” se muestra la forma como el fluido entra a la sangre. (a) ¿A qué es igual la presión del fluido en el punto B (PB)? (b) ¿Cuál es la presión neta actuando cuando el fluido entra al cuerpo? (c) ¿Cuál es la mínima altura h a la cual debe estar el fluido de modo entre a la sangre? (d) Si al paciente se lleva a la luna, h mínima ¿debe aumentar?

Figura 1