NO ME SALEN
   EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
   FLUIDOS
 

desesperado

 

NMS 15* - Un fluido no viscoso circula por un conducto de sección variable como se indica en la figura. El punto A se encuentra 0,5 metros más arriba que el punto B. La sección del conducto a la altura del punto A es el doble de la sección del conducto a la altura de B. La velocidad de A es de 2 m/s y la presión en A supera en 800 Pa la presión en B.

    a) ¿Cuánto vale la velocidad del fluido en B?
    b) ¿Cuánto vale la densidad del fluido?

     
* Este ejercicio formó parte del examen parcial tomado el 10 de mayo de 2011.
   

Bonito ejercicio de aplicación del principio de Bernoulli. La primera parte es muy sencilla y sale aplicando el principio de continuidad:

QB = QA

SB . vB = SA . vA

Pero el enunciado afirma que la sección de A es el doble de la de B. Coloquemos eso en la ecuación:

SB . vB = 2 SB . vA

vB = 2 vA

 

 

 

vB = 4 m/s  
 

 

Ahora sí, vamos a Bernoulli:

prB + ρ g hB + ½ ρ vB² = prA + ρ g hA + ½ ρ vA²

Pongamos el cero de las alturas en el punto B, así ya tiramos un término. Y agreguemos el dato del enunciado que dice que la presión en A es 800 Pa mayor que la de B.

prB + ½ ρ vB² = (prB + 800 Pa) + ρ g hA + ½ ρ vA²

prB + ½ ρ vB² = prB + 800 Pa + ρ g hA + ½ ρ vA²

Como ves, no importa cuánto valen esas presiones, se cancelan.

½ ρ vB² = 800 Pa + ρ g hA + ½ ρ vA²

½ ρ vB² ρ g hA ½ ρ vA² = 800 Pa

ρ (½ vB² g hA ½ vA²) = 800 Pa

   
ρ =   800 Pa  

½ vB² g hA ½ vA²
   
ρ =   800 Pa  

½ 16 (m/s)² 10 m/s² 0,5 m ½ 4 (m/s)²
   
ρ =   800 Pa  

8 (m/s)² 5 (m/s)² 2 (m/s)²
   
ρ =   800 Pa  

1 (m/s)²
   

 

ρ = 800 kg/m³  
   

No era tan grave.

   

 

 

 

DESAFÍO: Ya que te hice todo... tomate el trabajo y demostrame que Pa/(m/s)² es lo mismo que kg/m³.  

Fluídos - Ricardo Cabrera

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