Ingenieria

Lección 14. Dinámica de fluidos

Problemas

1. Un recipiente cilíndrico de sección 0’5 m2 tiene un orificio en el fondo y otro a una 1. altura de 1 m sobre él. Los dos son de 2 cm2

de sección. El nivel del agua sobre el

fondo es de 3 m. Calcular el tiempo que tarda en vaciarse.

2. Un depósito cilíndrico abierto tiene un caudal de entrada constante de 90cm3/s. Se abre un desagüe situado en el fondo. Calcular la

altura que alcanzará el agua en el depósito.

3. Se practica un orificio circular de 2 cm de diámetro en la pared lateral de un gran depósito y a una altura de 10 cm por debajo del

nivel de agua contenida en el mismo. Calcular:

a) la velocidad de salida

b) el volumen de agua que sale por unidad de tiempo.

4. Un depósito cilíndrico, abierto por su parte superior, tiene 20 cm de altura y 10 cm de diámetro. En el centro de su fondo se

practica un orificio circular de 1 cm2. El agua entra en el depósito por un tubo colocado en la parte superior a razón de 140cm3/s.

¿Qué altura alcanzará el agua en el depósito? Se practica otro orificio en la pared a 2’5 cm del fondo de 1 cm2 de sección ¿qué altura

alcanzará entonces el agua?

5. Un jardinero emplea para el riego una manguera cuya embocadura tiene forma troncocónica; las secciones de sus bases son,

respectivamente, 5 cm2 y 1 cm2. El agua se inyecta en la manguera a la presión de 2 atm y ésta se encuentra inclinada un ángulo de

30º respecto de la horizontal. Calcular a qué distancia de la manguera de riego llegará el agua.

6. La diferencia de presión entre el tubo principal y el estrechamiento de un tubo de Venturi es de 105

Pa. Las secciones del tubo y del

estrechamiento son de 0’1 m2 y 0’05 m2. ¿Cuántos metros cúbicos por segundo fluyen a través del tubo?. El líquido del tubo es agua.

7. En cierto punto de un tubo la velocidad es de 1 m/s y la presión manométrica de 3x105

Pa. Calcular la presión manométrica en un

segundo punto del tubo situado a 20 m por debajo del primero, si su sección recta es la mitad que la del primero. El líquido es agua.

7. Por un tubo de 1 cm de radio circula agua a 20ºC. Si la velocidad en el centro es de 10 cm/s, calcular la caída de presión debida a la

viscosidad a lo largo de un longitud de 2 m de tubo. Viscosidad del agua 1’005 cP.

8. ¿con qué velocidad cae una bola de acero de 1 mm de radio en un depósito de glicerina en el instante en que su aceleración es la

mita de la de un cuerpo que cae libremente?

¿Cuál es la velocidad límite que adquiere la bola? Las densidades del acero y de la glicerina son 8’5 g/cm3 y 1’32 gr/cm3

respectivamente.

9. Se practica un orificio circular de 2 cm de diámetro en la pared lateral

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