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UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA

DEPARTAMENTO DE FSICA

GUIA DE EJERCICIOS N6 FISICA GENERAL III (FIS 130)

BERNOULLI

1. Un gran lago est conectado por medio de un sistema de desbordamiento a un depsito (reservoir) y este est conectado mediante un sistema de tubera que desemboca en un lago inferior. (ver figura) Determine el flujo volumtrico total V que fluye al lago inferior cuando el sistema de desborde est abierto. Consejo: desprecie la diferencia de altura en las caeras horizontales, adems desprecie el roce.

2. Un depsito grande de agua, cuyo nivel est a una altura H respecto al fondo, tiene un pequeo orificio a una profundidad h respecto al nivel, prolongado por un pequeo tubo como se indica en la figura. Hallar la distancia x, que alcanza el chorro de agua que sale por el tubo inicialmente.

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3. Se tiene un estanque de altura H y rea transversal con agua, el cual posee un agujero de rea en el fondo. Considere que . a) Calcule aproximadamente la velocidad de salida del agua, cuando la altura de la columna de agua es h. B) Cunto tiempo demora en vaciarse totalmente el jarro si al principio estaba totalmente lleno?

4. Un fluido incompresible de densidad , fluye de forma estacionaria desde un tanque grande a travs de una salida bien redondeada de radio R. Determine el radio r(z) del chorro de agua en funcin de la altura z.

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5. El medidor de Venturi, es un manmetro colocado en el tubo para medir la velocidad de flujo lquido

Un lquido de densidad fluye por un tubo de seccin transversal . En el cuello el rea se reduce a y se instala el tubo manomtrico como se indica en la figura. Demuestre que la velocidad del fluido est dada por:

6. La figura muestra un estanque cilndrico dimetro 2R relleno de agua hasta un altura H. Flotando a un

costado se encuentra un vaso cilndrico de paredes muy delgadas de masa m. Inicialmente se

encuentra sumergida a una profundidad b. En t=0 comienza a salir agua por un orificio muy pequeo

de radio R/100. El lquido entra al cilindro hundindolo.

Cunto tiempo demora el cilindro en hundirse completamente? No considere el tiempo que demora en

pasar del estanque al vaso.

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RESPUESTAS :

1.

2.

3.

a-

b-

4.

5. Para demostrar la velocidad que prosee el fluido de densidad dentro del tubo, se debe realizar Bernoulli entre los puntos y :

Pero no se tienen las presiones de los puntos 1 y 2. Entonces se procede a calcular la diferencia de las presiones por medio del manmetro:

Por otro lado la ley de continuidad nos dice:

Remplazado la expresin encontrada para la presin y para la velocidad en la ecuacin , se tiene:

[(

)

]

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[(

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[

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6.

( )