FÍSICA II
PRÁCTICA N° 2: MECÁNICA DE FLUIDOS-2 FLUIDOS- 2
1.-Circula agua !r u" #u$! %!ri&!"#al c!" u" ga'#! () 3,25 L/s. E" u" u"#! (!"() )l #u$! #i)") u"a ')cci*" () 9 cm 2 la r)'i*" )' () 1,5 kgf/cm2. D)#)r+i"ar la ')cci*" () u" )'#r)c%a+i)"#! ()l #u$! ara ,u) la r)'i*" )" l ,u)() r)(uci(a a 1,1 kgf/cm2. 2.- U" gra" #a",u) () al+ac)"a+i)"#! ') ll)"a c!" agua %a'#a u"a al#ura () +. S) ")c)'i#a )r/!rar u" %!0! )" )l c!'#a(! ()l #a",u) () #al +a")ra ,u) )l agua ll)gu) l! +' l)3!' !'i$l) %!ri&!"#al+)"#) 4a ,u (i'#a"cia 5)r#ical ()l /!"(! ()l r)cii)"#) ()$) )r/!rar') )l %!0!6 .-El .-El a$a'#) a$a'#)ci+ ci+i)" i)"#! #! () agu aguaa () u" )(i/ic )(i/ici! i! ') ali+)" ali+)"#a #a !r u" #u$! #u$! ri"ci ri"cial al () 6 cm () (i+)# (i+)#r! r!.. U"a lla5) lla5) () 2 cm () (i+)#r (i+)#r!! c!l!ca(a c!l!ca(a a 2 m !r arri$a arri$a ()l ()l #u$! ri"cial ri"cial ') !$')r5a ,u) ll)"a u" r)cii)"#) () 25 L )" 30 s. Calcular: a7 la r)'i*" +a"!+#rica )" )l #u$! ri"cial $7 la rai()& a la ,u) )l agua 'al) () lla5). 8.-El gri/! () agua () la Fig.1 ll)"a 125 cm3 () u" r)cii)"#) )" 16,3 s. D)#)r+i"ar )l (i+)#r! ϕ ()l c%!rr! c%!rr! a 13 cm !r ()$a3! () la a$)r#ura a$)r#ura ()l gri/!. gri/!.
>1> + ?< ++
1+
1 c+
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Fig.1
>> +
Fig.2
9.-E" )l #u$! 5)r#ical 5)r#ical c!" ca+$i! () ')cci*" () la Fig.2 Fig.2 circula ga'!li"a ga'!li"a () )'! )')c/ic! )')c/ic! r)la#i5! 0,82. Si la (i/)r)"cia () l)c#ura' () l!' +a"*+)#r!' 1 0 2 )' 1 atm; calcular )l ga'#! () ga'!li"a )" la #u$)ra )" L/s. La' r(i(a' '!" ()'r)cia$l)'. <.-U"a #u$)ra () 1=> ++ () (i+)#r! #ra"'!r#a agua a ra&*" () >>? +@'. La #u$)ra ') ra+i/ica )" (!' c!"(uc#!' () <> ++ 0 () 12> ++ () (i+)#r!. (i+)#r!. Si la 5)l!ci(a( )" la ri+)ra ra+a )' () 19 +@' ()#)r+i"ar la 5)l!ci(a( )" la ')gu"(a ra+a. .-U" #a",u) cil"(ric! () 1,8 m () (i+)#r! ()'ca"'a ()'ca"'a '!$r) '!$r) la la#a/!r+a () u"a #!rr) 0 )'# i"icial+)"#) i"icial+)"#) ll)"! ll)"! () agua %a'#a u"a u"a r!/u"(i(a r!/u"(i(a(( () 3 m. D) u" !ri/ici! ,u) )'# al la(! ()l #a",u) 0 )" la ar#) $a3a ()l +i'+! ') ,ui#a u" #a*" ,u) ci)rra )l r)a ()l !ri/ici! () 6 cm 2 ()#)r+i"ar )l #i)+! ,u) ")c)'i#a )l #a",u) ara ,u)(ar c!+l)#a+)"#) 5ac!.
=.-U" #a",u) a$i)r#! gra"() c!"#i)") u"a caa () ac)i#) /l!#a"(! '!$r) )l agua c!+! ') +u)'#ra )" la Fig. . El /lu3! )' )'#a$l) 0 car)c) () 5i'c!'i(a(. D)#)r+i"): Ba7 la 5)l!ci(a( ()l agua )" la 'ali(a () la $!,uilla B$7 la al#ura h a la cual ') )l)5ar )l agua ,u) 'al) () u"a $!,uilla () 0,1 m () (i+)#r!.
Fig.
Fig.8
?.-Flu0) agua c!"#i"ua+)"#) () u" #a",u) a$i)r#! c!+! ') +u)'#ra )" la Fig.8. La al#ura ()l u"#! 1 )' () 10 m 0 la () l!' u"#!' 2 0 )' () 2 m . El r)a #ra"'5)r'al )" )l u"#! 2 )' () >> +2 )" )l u"#! )' () 0,015 m2. El r)a ()l #a",u) )' +u0 gra"() )" c!+araci*" c!" )l r)a #ra"'5)r'al ()l #u$!. D)#)r+i"): Ba7 )l /lu3! 5!lu+#ric! 0 B$7 la r)'i*" +a"!+#rica ()l u"#! 2. 1>.-Para )l 'i/*" +!'#ra(! )" la Fig.9 calcular: Ba7 )l cau(al () ac)i#) ,u) 'al) ()l #a",u) 0 B$7 la' r)'i!")' )" l!' u"#!' 0 C.
Fig.9
Fig.<
11.-A #ra5' ()l 'i'#)+a () #u$)ra' () la Fig.< /lu0) agua c!" u" cau(al () 8 i)'@'. D)'r)cia"(! la /ricci*". D)#)r+i") %.
Para el sifón mostrado en la figura, calcular: (a) el caudal de aceite que sale del tanque,
i(r!(i"+ica biblioteca.uns.edu.e/saladocentes/a!chi"o#/.../ hidrodinamica $c1. ppt HIDRODINAMICA.
2>1. FÍSICA II. D)'u' () )'#u(iar )'#) #)+a ()$)r )'#ar )" c!"(ici!")' (): D)/i"ir u" /lui(! i()al 0 (i/)r)"ciarl! () u" /lui(! r)al ...
y (b) las presiones en los pu CMO SE CREA LA SUSTENTACIN BI7 DE UN AGION La 'u'#)"#aci*" ,u) +a"#i)") al a5i*" )" )l air) '*l! ') u)() cr)ar )" r)')"cia () u" /lui(! )' ()cir () la +a'a () air) ,u) )Hi'#) ()"#r! () la a#+*'/)ra #)rr)'#r). Ni la 'u'#)"#aci*" "i la r)'i'#)"cia ') r!(uc)" )" )l 5ac!. P!r )'a ra&*" la' "a5)' )'acial)' "! ")c)'i#a" ala' ara +!5)r') )" )l )'aci! )H#)ri!r (!"() "! %a0 air) c!" )Hc)ci*" () l!' #ra"'$!r(a(!r)' ,u) ' la ")c)'i#a" ara +a"i!$rar a ar#ir ()l +!+)"#! ,u) r)i"gr)'a" )" la a#+*'/)ra #)rr)'#r) 0 !()r ()'u' a#)rri&ar. Teorías de Bernoulli y de Newton
Existen dos teorías acerca de la creación de la sustentación: la de Bernoulli y la de Newton. Aunque ninguna de las dos se consideran perfectas, ayudan a comprender un fenómeno que para explicarlo de otra forma requeriría de una demostración matemática complea. Teoría
de
Bernoulli
!a teoría del científico sui"o #aniel Bernoulli $%&''(%&)*+, constituye una ayuda fundamental para comprender la mecánica del moimiento de los fluidos. -ara explicar la creación de la fuer"a de leantamiento o sustentación, Bernoulli relaciona el aumento de la elocidad del fluo del fluido con la disminución de presión y iceersa. eg/n se desprende de ese planteamiento, cuando las partículas pertenecientes a la masa de un fluo de aire c0ocan contra el 1orde de ataque de un plano aerodinámico en moimiento, cuya superficie superior es cura y la inferior plana $como es el caso del ala de un aión+, estas se separan. A partir del momento en que la masa de aire c0oca contra el 1orde de ataque de la superficie aerodinámica, unas partículas se mueen por encima del plano aerodinámico, mientras las otras lo 0acen por de1ao 0asta, supuestamente, reencontrarse en el 1orde opuesto o de salida. 2eóricamente para que las partículas de aire que se mueen por la parte cura superior se reencuentren con las que se mueen en línea recta por de1ao, de1erán recorrer un camino más largo de1ido a la curatura, por lo que tendrán que desarrollar una elocidad mayor para lograr reencontrarse. Esa diferencia de elocidad prooca que por encima del plano aerodinámico se origine un área de 1aa presión, mientras que por de1ao aparecerá, de forma simultánea, un área de alta presión. 3omo resultado, estas diferencias de presiones por encima y por de1ao de las superficies del plano aerodinámico proocan que la 1aa presión lo succione 0acia arri1a, creando una fuer"a de leantamiento o sustentación. En el caso del aión, esa fuer"a actuando principalmente en las alas, 0ace que una e" encida la oposición que eerce la fuer"a de graedad so1re 4ste, permita mantenerlo en el aire.
Representación gráfica de la teoría de Bernoulli. El flujo de partículas de la masa de aire al chocar contra el borde de ataque del ala de un avión, se bifurca y toma dos caminos !"# un camino más largo, por encima de la superficie curva del plano aerodinámico y otro camino más corto !B#, por debajo. En la parte superior se crea un área de baja presión que succiona hacia arriba venciendo, en el acaso del ala, la resistencia que opone la fuer$a de gravedad
