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• Innmanuel Granados

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TALLER MECANICA DE FLUIDOS ENTREGAR EN GRUPOS DE DOS PERSONAS

Resolver: 1.

Un depósito rectangular alimentado de forma permanente por un flujo de 30 l/s de agua, tiene una superficie transversal de 20 m2. Un sifón de 100 mm de diámetro asegura el vaciado del depósito. Con los datos indicados en la figura y partiendo del momento en que se encuentra lleno y por tanto el sifón cebado, determinar (despreciando la fricción): a) concluir si el depósito se vaciará o se desbordará, b) deducir una expresión para determinar la altura de la superficie libre del agua en función del tiempo, c) cual es el tiempo que tardará el agua en alcanzar la cota mínima.

2.

Se desea medir la velocidad del aire de un huracán, utilizando el dispositivo mostrado. Si el desnivel del líquido (mercurio) en la rama es de 8 cm, determinar la velocidad del aire al entrar y salir del dispositivo. Una cubeta cilíndrica, abierta por arriba tiene 25 cm de altura y 10 cm de diámetro. Se hace un agujero circular con área de 1,5 cm2 en el fondo de la cubeta. Se está vertiendo agua en la cubeta mediante un tubo a razón de 2.4x10-4 m3/s. a) determine una expresión para la altura del agua en la cubeta en función del tiempo, b) ¿a que altura subirá el agua en la cubeta? Se puede usar una bomba manual, como un atomizador para generar una fina niebla de pintura cuando se forza aire a una velocidad alta por un pequeño agüero y se coloca un tubo corto entre el depósito del líquido y el aire a alta velocidad. Según la figura, si el diámetro del agujero es de 0,3 cm, la distancia vertical entre el nivel del líquido en el tubo y el agujero es de 10 cm y el diámetro interior y la carrera de la bomba de aire son 5 cm y 20 cm respectivamente y las condiciones atmosféricas son 20°C y 95 kPa, determinar la velocidad mínima con la que debe desplazarse el émbolo en el cilindro con el fin de iniciar el efecto de atomización. (el depósito de líquido está abierto a la atmósfera).

3.

4.

5. 6.

Para el sistema mostrado en la figura, calcular la presión de aire requerida por encima del agua para hacer que el chorro suba 40 pies desde la boquilla. La profundidad del líquido es de 6 pies. En un túnel de viento se usa aire para probar automóviles, a) determinar la lectura h del manómetro cuando en la zona de prueba la velocidad es de 60 millas/hora (en el manómetro existe una columna de 1 pulg de aceite sobre el agua) y b) determinar la diferencia entre la presión de estancamiento frente al vehículo y la presión en la zona donde se realiza la prueba.