NO ME SALEN
   EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
   FLUIDOS
 

desesperado

 

NMS 18* - Por un caño horizontal de diámetro constante circula un fluido viscoso, incompresible y en régimen estacionario. Comparando valores de caudal, velocidad y de presión, se verifica que:

         a) Q1 = Q2 ; v1 = v2 ; P1 < P2       b) Q1 = Q2 ; v1 = v2 ; P1 > P2
         c) Q1 = Q2 ; v1 > v2 ; P1 > P2       d) Q1 < Q2 ; v1 = v2 ; P1 > P2
         e) Q1 = Q2 ; v1 = v2 ; P1 = P2       f) Q1 > Q2 ; v1 = v2 ; P1 < P2
     
* Este ejercicio perteneció al examen final de Biofísica tomado el 23 de junio de 2010. Para ver el tema completo hacé clic acá.
   

En todo examen bien diseñado la dificultad de los ejercicios es dispar, y van desde un ejercicio recontra súper fácil, pasando por varios de dificultad moderada, hasta alguno sólo para einstencitos. Éste que resuelvo acá, es el extremo de la pavada, el regalo, al que sólo le falta el moño.

No puedo hacer ningún desarrollo, no hay nada que calcular. Pero voy a nombrar y destacar los principios que llevan a la solución.

  • El principio de continuidad nos indica que todo lo que entra sale, o sea que mientras la conducción del fluido no tenga afluentes derivaciones, ramificaciones, pinchaduras el caudal en la entrada es igual al caudal en la salida, sin importar la forma del conducto.

              Q1 = Q2

  • El caudal siempre es igual al producto entre la sección del caño y la velocidad del fluido:

              Q = S . v

    Y siendo la sección constante, la velocidad también es constante. Por lo tanto:

              v1 = v2

  • La caracterización más palmaria de la viscosidad consiste, justamente, en la disminución de la presión a medida que el fluido avanza. Eso es lo que describe con precisión la Ley de Ohm - Poiseuille:
   
Δpr = Q   8 η Δx  

π r4
 

 

  Si hay viscosidad disminuye la presión. Claro que la presión también puede variar por otros motivos: cambios de altura o cambios de velocidad, o sea, no en nuestro caso, en el que lo único que influye a la presión es la viscosidad, el rozamiento al fluir que le quita energía al fluido. O sea...
   

pr1 > pr2

   
Si buscamos la opción que reúne las tres conclusiones, aparece al toque:    

 

Q1 = Q2 ; v1 = v2 ; pr1 > pr2 opción b)
 

 

También es cierto que la facilidad es un arma de doble filo: muchos estudiantes le erran al resultado pensando "no podía ser tan fácil, pensé que había alguna trampa". Vos no te cortes.

 

 

DESAFÍO: Qué habría que cambiar en el enunciado para que la respuesta correcta fuese la a).  

Fluídos - Ricardo Cabrera

Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. No me salen es la única colección de ejercicios resueltos producido con normas internacionales de calidad y asepsia. Última actualización jul-14. Buenos Aires, Argentina.