TC-10 Física II - avweewweaewawevweavewaea PDF

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========================================================================UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAFÍSICA IITRABAJO COLABORATIVO - Nº 10TEMA: “HIDRODINÁMICA I”ProfesorLic. Julio M. Chicana LópezINTEGRANTES DEL GRUPONº APELLIDOS Y NOMBRES CÓD...

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

FÍSICA II TRABAJO COLABORATIVO - Nº 10

TEMA: “HIDRODINÁMICA I” Profesor Lic. Julio M. Chicana López

INTEGRANTES DEL GRUPO Nº

APELLIDOS Y NOMBRES

CÓDIGO

Escribir los números de los problemas resueltos

1

Cutipa Mamani Braham Jamil

20190183

68

79

74

2

Matias Elescano Cristofer Alexander

20190108

74

83

98

3

Paz Arroyo Juan Sebastian (responsable de grupo)

20190104

70

81

94

4

Soto Lume Gabriel Alexander

20190225

69

80

93

5

Tasayco Robles Adrian Enrique

20190292

72

82

97

Fecha de entrega: 15 12 2021

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Nota

Ejercicio 68. Cuando se abre poco a poco un caño de agua, se forma un pequeño chorro, un hilo cuyo radio va disminuyendo con la distancia al caño y que al final, se rompe formando gotas. ¿Cuál es la velocidad del agua cuando a recorrido una distancia h? Solución

Ejercicio 79. Un bombero lanza agua con su manguera hacia un incendio formando un Angulo de 45º con la horizontal. El agua que emerge del pitón penetra horizontalmente por una ventana del tercer piso que se encuentra a una altura h = 10 m. La manguera que transporta el agua desde el carro bomba tiene un diámetro D de 6 cm y concluye en un pitón cuya abertura tiene un diámetro d de 1,5 cm. a) ¿Cuántos litros de agua emergen del pitón por minuto? b) ¿Cuál es la presión p que debe soportar la manguera (en atmosferas)? Solución

Ejercicio 12.74 El bloque A de la figura cuelga mediante una cuerda de la balanza de resorte D y se sumerge en el liquido C contenido en el vaso de precipitados B. La masa del vaso es 1.00 kg; la del liquido es 1.80 kg. La balanza D marca 3.50 kg, y la E, 7.50 kg. El volumen del bloque A es de 3.80x10^-3 m^3. a) ¿Qué densidad tiene el líquido? b) ¿Qué marcara cada balanza si el bloque A se saca del líquido? Solución:

Pregunta 74 Un sifón es un dispositivo para sacar el loquito de un evase que sea inaccesible o que no puede ser inclinado fácilmente. La salida C debe estar más baja que la entrada A, y el tubo se debe llenar incialmente del líquido (esto generalmente se logra aspirando el tubo en el punto C). La densidad del líquido es 𝝆. a) ¿Con que velocidad el liquido fluye hacia fuera en el punto C? b) ¿Cuál es la presión en el punto B? c) ¿Cuál es la altura máxima H que el sifón puede levantar el agua?

Pregunta 83 Una regadera de jadín tipo hongo de las caracteristicas mostradas en la figura, tiene la velocidad de salida del agua de 𝟏 𝒎/𝒔. El diámetro del hongo 𝑫 es de 𝟑𝟎 𝒄𝒎, el diámetro de la tubería horizontal 𝒅 es de 𝟓 𝒄𝒎, la altura 𝑯 del tramo vertucal es de 𝟐𝟎 𝒄𝒎, y el espacio entre los platos del hongo 𝒆 es igual a 𝟐 𝒄𝒎.

a) Encontra el caudal del agua en la tubería horizontal. b) Calcular la velocidad en el tramo horizontal. c) Calcular la presión en la parte más alta del tubo vertical. d) Calcula la presión en cualquier punto del tramo horizontal.

Pregunta 98 Un sifón, como se muestra en la figura, es un dispositivo útil para extraer líquidos de recipientes. Con la finalidad de establecer en flujo, el tubo debe llenarse inicialmente con fluido. Sea 𝝆 la densidad del fluido y 𝒑𝒂𝒕𝒎 la presión atmosférica. Suponga que el área transversal del tubo es la misma en toda su longitud. a) Si el extremo inferior del sifón está a una distancia 𝒉 bajo el nivel del líquido en el recipiente, ¿Con qué rapidez fluye el líquido por ese extremo? b) Una caracterísctica curiosa del sifón es que el fluido inicialmente fluye hacia arriba. ¿Qué altura máxima 𝑯 puede tener el punto alto del tubo sin que de de haber flujo?

PAZ ARROYO JUAN

Ejemplo 70. En la pared vertical de un depósito hay dos pequeños orificios, uno está a la distancia x de la superficie del líquido, y el otro está a una altura z sobre el fondo. Los chorros de líquido que salen encuentran el suelo en el mismo punto, en que relación está x y z.

PAZ ARROYO JUAN

Ejemplo 81. La sección transversal del tubo de la figura tiene 8 cm2 en las partes anchas y 4 cm2 en el estrechamiento. Cada segundo salen del tubo 4 litros de agua a la atmósfera. a) ¿Cuál es la velocidad en A1 ? b) El agua proviene de un gran depósito abierto. ¿A qué altura se encuentra el nivel de agua? c) ¿Cuál es la diferencia de presión entre 1 y 2? d) ¿Cuál es la diferencia de alturas entre las columnas de mercurio del tubo en U?

PAZ ARROYO JUAN

PAZ ARROYO JUAN

PAZ ARROYO JUAN

El tubo horizontal de la figura P12.94 tiene área transversal de 40.0 cm2 en la parte más ancha y de 10.0 cm2 en la constricción. Fluye agua en el tubo, cuya descarga es de 6.00 * 10-3 m3/s (6.00 L/s). Calcule a) la rapidez de flujo en las partes ancha y angosta; b) la diferencia de presión entre estas partes; c) la diferencia de altura entre las columnas de mercurio en el tubo con forma de U.

PAZ ARROYO JUAN

Ejemplo 69. Velocidad de salida de un líquido Velocidad de salida de un líquido a través de un orificio

Ejemplo 80. El medidor de venturi, es un manómetro colocado en el tubo para medir la velocidad de flujo líquido Un líquido de densidad ρ fluye por un tubo de sección transversal A1. En el cuello el área se reduce a A2 y se instala el tubo manométrico como se indica en la figura.

12.93 Dos tanques abiertos muy grandes A y F (figura P12.93) contienen el mismo líquido. Un tubo horizontal BCD, con una constricción en C y abierto al aire en D, sale del fondo del tanque A. Un tubo vertical E emboca en la constricción en C y baja al líquido del tanque F. Suponga flujo de línea de corriente y cero viscosidad. Si el área transversal en C es la mitad del área en D, y si D está a una distancia h1 bajo el nivel del líquido en A, ¿a qué altura h2 subirá el líquido en el tubo E? Exprese su respuesta en términos de h1.

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES

EJEMPLO 72 Un depósito de agua está cerrado por encima con una placa deslizante de 12 m2 y 1200 k a) El nivel del agua en el depósito es de 3,5 m de altura. Calcular la presión en el fondo. b) Si se abre un orificio circular de 5 cm de radio a medio metro por encima del fondo, calcúlese el volumen de agua que sale por segundo por este orificio. (Se considera que el área del orificio es muy pequeña frente al área del depósito). Considere la presión atmosférica como 10 𝑃 , 𝑔 = 1 𝑚 Solución:

.

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES

EJEMPLO 82 Dos depósitos abiertos muy grandes A y F, véase la figura, contienen el mismo líquido. Un tubo horizontal BCD que tiene un estrechamiento en C, descarga agua del fondo del depósito A, y un tubo vertical E se abre en C en el estrechamiento y se introduce en el líquido del depósito F. Si la sección transversal en C es la mitad que, en D, y si D se encuentra a una distancia h1 por debajo del nivel del líquido en A. a) ¿Cuál es la velocidad de salida del líquido? b) ¿Cuál es la presión en el estrechamiento (C)? c) ¿A que altura ℎ alcanzará el líquido en el tubo E? Expresar la respuesta en función de ℎ Solución:

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES

EJEMPLO 97 Suponga que un trozo de espuma de poliestireno 𝜌 = 18 𝐾𝑔 ∕ 𝑚 , se mantiene totalmente sumergido en agua (figura P12.97). a) Calcule la tensión en la cuerda usando el principio de Arquímedes. b) Use 𝜌 = 𝜌 + 𝜌 para calcular directamente la fuerza que ejerce el agua sobre los dos lados inclinados y la base del trozo de poliestireno; luego demuestre que la suma vectorial de estas fuerzas es la fuerza de flotación.

Solución:

ADRIAN ENRIQUE TASAYCO ROBLES...