Guía 5: Hidrodinámica

Introducción a la hidrodinámica
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Ecuación de Bernoulli
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Hidrodinámica
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Universidad de Concepción del Uruguay

Ingeniería Agronómica

Física

Guía 5

Hidrodinámica

1-El caudal medio de la sangre que circula en un tramo de un vaso sanguíneo que no presenta ramificaciones es de 1 litro por minuto. La densidad aproximada de la sangre es 1 Kg/L. a)¿Cuál es la velocidad media de la sangre en un tramo en el que el vaso tiene un radio interior de 0,5 cm? ¿ y si el radio interior del vaso es de 0,25 cm? Rta: 21,2 cm7s, v es cuatro veces mayor.

2-La aorta se ramifica en arterias que se van haciendo cada vez más finas hasta convertirse en arteriolas que finalmente conducen la sangre a los capilares. Sabiendo que el caudal sanguíneo es, para una persona en reposo, de 5L/min y que los radios disminuyen desde 10 mm para la aorta a 0,008 mm para los capilares, siendo la sección total de los capilares de aproximadamente 2000 cm², determinar: a) El número de capilares y el caudal en cada uno de ellos, y b) la velocidad de la sangre en la aorta y en cada uno de los capilares. Rta: 1x 10⁹; 8,33 x 10^-14 m³/s ; 2,65 x 10^-1 m/s 4,15 x 10^-4 m/s

3-Un líquido de densidad 1 Kg/L se mueve a razón de 3 mm/s por un tubo horizontal de 2 cm de diámetro, en un extremo, en el otro el tubo reduce su diámetro a 0,5 cm. A) ¿Cuál es la velocidad del líquido en la parte angosta del tubo? B) ¿ Cuál es la diferencia de presión del líquido a ambos lados del agostamiento? C) ¿Bajo qué hipótesis son válidas sus respuestas? Rta: 48 mm/s; -1,15 Pa.

4-Por una tubería con un área de sección transversal de 4,2 cm² circula agua a una velocidad de 5,18 m/s. El agua desciende gradualmente 9,66 m mientras que el área del tubo aumenta a 7,6 cm². A)¿Cuál es la velocidad del flujo en el nivel inferior. La presión en el nivel superior es de 152 KPa; halle la presión en el nivel inferior.  Rta: 2,86 m/s , 257 Kpa.

5) Se tiene un recipiente de sección cuadrada mucho mayor que 1 cm², lleno de agua hasta una altura de 2,8 m con una pequeña abertura de sección 1 cm² a 0,7 m de altura, tapada por un corcho. A) Calcular la presión manométrica sobre el corcho. B) Si se extrae el corcho, calcular la velocidad de salida del líquido. Rta: 21000Pa, 6,48 m/s.

6) Para un tubo horizontal se sección variable, con un fluido viscoso que entra por un extremo y sale por el otro, determine para los puntos A, B y C, qué opción es la correcta. Rta a cargo del alumno.

a) La velocidad en C es menor que en A.

b) Las velocidades y presiones en los tres puntos son iguales.

c) Las presiones en A y C son iguales.

d) La velocidad y la presión en A son mayores que en B.

e) La velocidad en A es menor que en B y la presión en A es mayor que en C .

f) La diferencia de presiones entre a y B es la misma que entre C y B.