FISICA IV PROPIEDADES DE LA MATERIA

UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LA MATERIA

COMPETENCIA PARTICULAR: Resuelve problemas relacionados con la mecánica mediante la aplicación de sus principios en sólidos y fluidos para abordar situaciones reales y teóricas del entorno social y tecnológico.

RAP 2. Comprueba las propiedades mecánicas de los fluidos en la solución de problemas cotidianos y tecnológicos.

CONTENIDOS DE APRENDIZAJE:

Hidrodinámica.

Conceptos de flujo, línea de flujo, flujo estacionario y turbulento, gasto volumen y gasto masa.

Ecuación de continuidad.

Principio de Bernoulli

Principio de Torricelli

Medidores de fluidos (Tubo de Pitot, medidor Venturi)

I. INSTRUCCIONES: Elije la opción correcta y anótala en el paréntesis de la izquierda.

1.-( ) Características en el movimiento de un flujo en el que toda partícula sigue la misma trayectoria al pasar por un área determinada se le llama:

a) área b) Velocidad c) flujo laminar d) tubo de flujo

2.-( ) Al volumen de fluido que pasa a través de cierta sección transversal en la unidad de tiempo define al:

a) Densidad b) velocidad c) gasto d) tubo de flujo

3.-( ) Al fenómeno donde el flujo de energía interna se transmite de los cuerpos o lugares que estén a mayor temperatura en los de menor temperatura se les llama:

a) Equilibrio térmico b) calor c) caloría d) Temperatura

4.-( ) Es una aplicación del teorema de Bernoulli en recipientes abiertos que nos permite observar que la velocidad de salida de un liquido a una profundidad es la misma de un objeto que se deja caer desde la misma altura, corresponde al principio de:

a) Pascal b) Arquímedes c) Torricelli d) equilibrio térmico

5.-( ) El contador Venturi se basa en el principio de Bernoulli y se utiliza para medir a los fluidos en una tubería su:

a) La velocidad b) Temperatura c) Gasto d) Densidad

II. INSTRUCCIONES: Relaciona correctamente la columna de la derecha con la de la izquierda.

6.-( ) Ecuación de Continuidad.

7.-( ) Expresión matemática del Princ. De Torricelli

8.-( ) Expresión matemática de Flujo

9.-( ) Ecuación de Bernoulli

10.-( ) Expresión de velocidad de Venturi

 GASTO, FLUJO Y ECUACIÓN DE CONTINUIDAD (HIDRODINAMICA)

1.- El agua fluye a 6m/s por un tubo de 6cm de diámetro que pasa a otro tubo de 3cm conectado al primero. ¿Cuál es su velocidad en el tubo pequeño? ¿Es mayor el gasto en el tubo más pequeño?

2.- Un bote se estrella contra una roca que está bajo el agua, la cual le hace una perforación de 5 cm de diámetro en el casco a 1.5 m por debajo de la superficie del agua. ¿Con que rapidez en litros por minuto entra el agua por el casco?

3.- Fluye petróleo con una velocidad de 10 m/s por un tubo que en su parte ancha tiene un diámetro de 9 cm. En su parte angosta, el diámetro del tubo es de 3 cm, ¿Cuál es el valor de la velocidad del líquido en la parte angosta?

4.- Determine la velocidad promedio del agua que circula por un tubo cuyo diámetro es 5cm y su gasto es de 2.5m3 de agua por hora.

5.- Por una tubería fluyen 1800 litros de agua en un minuto, calcular: a) El gasto, b) El flujo.

6.- Un acueducto de 14 cm de diámetro interno surte agua (a través de una cañería) al tubo de la llave de 1 cm de diámetro interno. Si la velocidad promedio de la llave es de 3 cm/s. ¿Cuál será la velocidad promedio en el acueducto? ¿De cuánto será el gasto?

7.- En el costado de un depósito de agua hay un orificio de 2cm de diámetro, localizado 5cm por debajo del nivel del agua que contiene el depósito. ¿Cuál es la velocidad del agua que salía del orificio? ¿Qué volumen de agua se escapará por este orificio en un minuto?

 PRINCIPIO DE BERNOULLI Y TORRICELLI.

8.- Fluye alcohol a través de un tubo como el que se muestra en la figura, cuyo gasto en el punto 1 es de 8,80x 10–2 m3/s. La presión en la parte ancha es de 2,10 × 105 N/m2. Toma ρAlcohol = 790 kg/m3 y determina:

a) El gasto en el punto 2.

b) La velocidad en los puntos 1 y 2.

c) La presión en el punto 2. d2 = 16 cm

P2

v2

d1 = 40 cm P1 A2

h2 = 2.0m

h1 v 1 A1

9.- Una tubería horizontal de 0.03 m2 de área en su sección 1 tiene un estrechamiento en la sección 2, con un área de 0.01 m2. La velocidad del agua en la sección 1 es de 4 m/s a una presión de 4 x 105 Pa. Determina la velocidad v2 y la presión P2 en el estrechamiento.

v1 = 4 m/s

v2 =?

h1

h1 = h2 h2

10.- Un tanque abierto en la parte superior, tiene un orificio de 1.5 cm de radio que se encuentra a 5 m por debajo del nivel de agua contenida en el recipiente, ¿con qué velocidad saldrá el agua por el orificio?

11.- Un tanque abierto en su parte superior tiene en una pared lateral una abertura de 2 cm de diámetro a 4 m por debajo de la superficie libre del agua contenida en el recipiente. ¿Qué volumen

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