Departamento de Ciencias
CURSO: FSICA 2
SESIN 07: DINMICA DE FLUIDOS
PREGUNTAS
1. La rapidez de flujo de la sangre es mayor en las arterias que en los capilares. Sin embargo, la
ecuacin de tasa de flujo (Av = constante) parece
predecir que la rapidez debera ser mayor en los
capilares que son ms pequeos. Puede explicar
esta aparente inconsistencia?
2. a) Explique por qu llega ms lejos el agua que sale de una manguera si ponemos el dedo en la punta de
la manguera. b) Seale una analoga del organismo
humano en cuanto a flujo restringido y rapidez
mayor.
3. Si un carro Indy tuviera una base plana, sera muy inestable (como el ala de un avin) por la
sustentacin que experimenta al moverse a gran
rapidez. Para aumentar la friccin y la estabilidad
del vehculo, la base tiene una seccin cncava
llamada tnel de Venturi (figura). a) En trminos de
la ecuacin de Bernoulli, explique cmo esta
concavidad genera una fuerza adicional hacia abajo
sobre el auto, que se suma a la de las alas delantera
y trasera. b) Cul es el propsito del spoiler en la parte trasera del vehculo?
PROBLEMAS
1. Entra aire de una manera estacionaria a una tobera a 2,21kg/m
3 y 30 m/s, y sale a 0,762 kg/m
3 y 180 m/s.
si el rea de la entrada de la tobera es de 80 cm2,
determine a) el flujo de masa que pasa por la tobera
y b) el rea de salida de esta.
2. Un tanque rgido de 1 m3 contiene aire cuya densidad es de 1,18 kg/m
3. Est conectado a una
lnea de alimentacin de alta presin a travs de una
vlvula. Esta se abre y se deja entrar aire al tanque
hasta que su densidad en este se eleva a 7,20 kg/m3.
Determine la masa de aire que ha entrado al tanque.
3. Un fluido circula en rgimen de Bernoulli por una tubera que primeramente se estrecha y luego se
bifurca en las ramas que se indican en la figura. Si
los dimetros correspondientes a stas son: d1 = 20
cm, d2 = 15 cm, d3 = 10 cm y d4 = 5 cm y las
velocidades del fluido en los puntos 1 y 4 son 1 m/s
y 3 m/s respectivamente, calcular las velocidades en
los puntos 2 y 3.
4. Tenemos un recipiente de paredes verticales lleno
de un lquido hasta una altura l. Demostrar que si
abrimos un orificio a una altura vertical de la
superficie (y), la vena lquida tiene el mismo
alcance que si lo abrimos a la misma distancia (y)
del fondo.
5. En un depsito de gran seccin se practica un orificio a y = 1,0 m del suelo, como se muestra en
la figura. Colocamos en l un manmetro y nos
indica una presin de 11,6 cm de Hg; quitamos el
manmetro y dejamos salir el lquido, alcanzado
una distancia de x=3m. Calcular :
a) La densidad del lquido. b) Altura H sobre el suelo a que se encuentra el
nivel del lquido.
6. Un fluido de densidad 0,80 g /cm3 circula por una
tubera horizontal cuyo dimetro se reduce
uniformemente de 10,0 a 6,0 cm (ver figura). En la
Departamento de Ciencias seccin ms ancha su velocidad es de 10,0 cm /s.
Calcular la diferencia de presiones entre dos puntos
situados en dichas secciones.
7. Para saber la velocidad del agua en una tubera
empalmamos en ella un tubo T de menor seccin;
colocamos tubos manomtricos A y B, como indica
la figura, y medimos la diferencia de altura (5 cm)
entre los niveles superiores del lquido en tales
tubos. Sabiendo que la seccin T es 10 veces menor
que la tubera, calcular la velocidad del lquido en
sta.
8. El gasto en una tubera por la que circula agua es
208 l /s. En la tubera hay instalado un medidor de
Venturi (ver figura) con mercurio como lquido
manomtrico. Siendo 800 y 400 cm2 las secciones
en la parte ancha y estrecha de la tubera, calcular el
desnivel que se produce en el mercurio.
9. Por un tubo circula agua en rgimen de
Bernoulli, con un gasto de 500 l /s. Calcular la
diferencia de presiones manomtricas en dos puntos
situados a una distancia vertical de 10 m, sabiendo
que la seccin del tubo en la parte ms alta es doble
que la correspondiente al punto ms bajo (200 cm2).
10. Desde un depsito de gran extensin fluye agua en rgimen de Bernoulli como se indica en la figura. El
depsito est abierto a la atmsfera y la presin es
H = 740 mm de Hg. La altura del punto 1 es de 12
m con respecto a los puntos 3 y 4. La seccin
transversal de la tubera en los puntos 2 y 3 es 300
cm2, y en el 4 de 100 cm
2. Calcular:
1) El caudal de agua que fluye por el punto 4.
2) La presin en el punto 3.
3) La altura del punto 2 para que la presin en l sea
de 1,2 atm.
Referencias Bibliogrficas
CDIGO AUTOR LIBRO CAPTULO
530
SERW/F
2004
Serway,
Raymond
Fsica : texto
basado en
clculo
Captulo 17
530 SEAR 2009
Sears/
Zemansky
Fsica
Universitaria
Captulo 17
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