APLICACIONES ECUACIÓN DE BERNOULLIMECÁNICA DE FLUÍDOS

1. Un avión tiene una masa de 1.60x104 kg y cada ala tiene un área de 40 m2. Durante vuelo a nivel, la presión sobre la superficie inferior del ala es 7x104 Pa. Determine la presión sobre la superficie superior del ala.

2. A través de una tubería constreñida se mueve agua en flujo ideal estable. En un punto, como se muestra en la figura, donde la presión es 2.50x104 Pa, el diámetro es de 8 cm. En otro punto 0.5 m mas alto, la presión es igual a 1.50x104 Pa y el diámetro es de 4 cm. Encuentre la rapidez del flujo a) en la sección inferior y b) en la sección superior. c) Encuentre la relación de flujo de volumen a través de la tubería.

3. La figura muestra una corriente de agua en flujo estable desde el grifo de una cocina. En el grifo, el diámetro de la corriente es de 0.96 cm. La corriente llena un contenedor de 125 cm3 en 16.3 s. Encuentre el diámetro de la corriente 13 cm abajo de la abertura del grifo.

4. Una jeringa hipodérmica contiene un medicamento que tiene la densidad del agua. El barril de la jeringa tiene un área de sección transversal A = 2.5x10 -5

m2 y la aguja tiene un área de sección transversal a=1x10-8 m2. En ausencia de una fuerza sobre el émbolo, la presión en todas partes es 1 atm. Una fuerza F de 2 N de magnitud actúa sobre el émbolo, lo que hace que la medicina salpique horizontalmente desde la aguja. Determine la rapidez del medicamento mientras sale de la punta de la aguja.

5. La figura muestra un tanque de agua con una válvula en el fondo. Si esta válvula se abre, ¿cuál es la altura máxima que logra la corriente de agua que sale del lado derecho del tanque? Suponga h=10 m, L= 2 m y Ɵ = 30°, y suponga que el área de sección transversal A es muy grande comparada con la de B.

6. El medidor de Venturi de la figura, tiene un diámetro de 20 cm en la parte ancha y 10 cm el estrechamiento. Si la presión del agua en la parte ancha es de 2,8 kg/cm2 y en el estrechamiento 1,3 kg/cm2.Determinar:a. La rapidez del agua en la parte ancha y en el

estrechamientob. El caudal en l/sc. La diferencia de presiones entre la parte ancha y estrechamientod. La diferencia de alturas (h) entre las columnas de

mercurio de tubo en U

7. Para el medidor de la figura, el coeficiente entre las áreas A1 y A2 es 10, y la diferencia de alturas entre los dos tubos verticales es 20cm. Si el liquido es agua, calcular:a) La rapidez en la parte anchab) La rapidez en el estrechamiento

8. Desde un depósito estacionario fluye agua en régimen estacionario, como se ilustra en la figura. La altura del punto 1 es 10 m, la de los puntos 2 y 3 es de 1 m. La sección transversal en el punto 2 es de 0,04 m2 y de 0,02 m2 en el punto 3. La superficie del depósito es muy grande comparada con las secciones transversales del conducto.a) Calcúlese la presión manométrica en el pto. 2b) Calcúlese el caudal expresado en metros cúbicos por cada segundo.

9. De un gran depósito fluye agua a través de un gran tubo que se divide en dos tubos más

pequeños, tal como se muestra en la figura. Si i l se ignoran los efectos viscosos,

determinar el caudal que sale del depósito y la presión en el punto (1).

10.Un tanque que contiene un líquido de densidad ρ tiene un agujero en uno de sus lados a una distancia y1 desde el fondo. El diámetro del agujero es pequeño comparado con el diámetro del tanque. El aire sobre el líquido se mantiene a una presión P. Determine la velocidad a la cual el fluido sale por el agujero cuando el nivel del líquido está a una distancia h arriba del agujero.

11.Un tinaco a una altura h = 32 m y de diámetro D = 3 m suministra agua a una casa. Un tubo horizontal en su base tiene un diámetro d = 2.54 cm (1 pulgada). Para atender las necesidades de la casa, el tubo ha de suministrar agua con una rapidez R = 0.0025 m3/s (cerca de 2/3 de galón por segundo). a) Si el agua fluye con la rapidez máxima, ¿qué presión tendría el tubo horizontal? b) Un tubo más pequeño, de diámetro d' = 1.27 cm (0.5 in), abastece el tercer piso de la casa, situado a 7.2 m sobre el nivel del suelo. ¿Cuáles son la rapidez de flujo y la presión del agua en este tubo?

12.Los depósitos A y B, de grandes dimensiones, están conectados por una tubería de sección variable. El nivel de agua en el depósito A es de 2m y el desnivel entre ambos depósitos es de 3m. El radio en el tramo de tubería 1 es 3 cm, reduciéndose a la mitad en el punto 2 y a un tercio en el punto 3. Considere g=10m/s2; z1 = 2,8m; z2 = 1,5 m; z3=0 m y P3 = P0. Calcular:

a) Presión manométrica en el fondo del depósito A, expresada en pascales. b) Velocidad con que vierte el agua en el depósito B (punto 3) y caudal expresado en l/s. c) Velocidad en los puntos 1 y 2. e) Diferencia de altura h entre los piezómetros situados en los puntos 1 y 2.