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HIDRODINAMICA

Problema N°1: Un tanque cerrado lleno de agua tiene una presión manométrica de 0.8kg/cm 2, 2m por debajo de la tapa del tanque. Si se hace un agujero en la atapa del tanque, sale un chorro verticalmente hacia arriba. ¿Qué altura alcanzara por encima de la tapa del tanque? Solución:

2h h 2m p1 = 0.80kg/cm2 =800kg/m2

1

Aplicando la ecuación de Bernoulli en los puntos 1 y 2 tomando como plano de referencia, en el lado horizontal que pasa por 1.

p 1 v 12 p 2 v 22 + + z 1= + +z 2 w 2g w 2g P1 = 8000kg/m2

p2 = 0 (presión manométrica)

V1 = 0

v2 = 0

Z1 = 0

z2 = h+2

Reemplazando valores obtenemos:

8000 kg/m2 +0+0=0+0+( h+2) 1000 kg /m3 H=8 – 2 =6.0m Problema N° 2: Con referencia a la figura, la presión absoluta en el interior de la tubería en S no debe ser inferior a 0.24kg/cm2. ¿Hasta que altura sobre la superficie libre A, del agua puede elevarse S? s h A

1,20

B

Solución: Presión en S: Ps =0.24kg/cm2 = 2400kg/m2 Peso específico del agua: ω = 1000kg/m3 Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos S y B, y tomando como plano de referencia el plano horizontal que pasa por B

Ps v 2 s Pb v 2 b + + Zs= + +Zb ω 2g ω 2g 2400 kg/m2 v 2 s 10330 kg/m2 v 2b + +(1,20+ h)= + +0 1000 kg /m3 2 g 1000 kg /m3 2 g

…….. (1)

PB =presión atmosférica = 1,033kg/cm2 =10,330kg/m2 Aplicando la ecuación de la continuidad: Ax Vx =Ab Vb Como As = Ab por lo tanto: Vs = Vb Reemplazando en (1): 2,40 + (1,20 + h) = 10,33 h = 6,73m

Problema N°3: Un tubo hueco tiene un disco DD fijo a su extremo. Cuando se sopla aire por el tubo, el disco atrae la tarjeta CC. Sea A el área de la tarjeta y sea v la velocidad media del aire entre CC y DD. Calcúlese la fuerza resultante ascendente sobre CC. No se toma en cuenta el peso de la tarjeta