UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA. ASIGNATURA: FÍSICA II. PROBLEMAS DE HIDRODINÁMICA. 1.- Por una manguera de sección circular que tiene un diámetro interior de 2 cm circula agua a razón de 0,25 litros por segundo. ¿Cuál es la velocidad del agua en la manguera? El orificio de la boquilla de la manguera es de 1 cm de diámetro interior, ¿cuál es la velocidad de salida del agua? (79,6 cm/s y 316 cm/s). 2.- La fig. 2 muestra una tubería inclinada por donde circula agua a razón de 9 m 3/min. En el punto A el diámetro es de 30 cm y la presión es de 1 kgf/cm2. ¿Cuál es la presión en el punto B, sabiendo que el diámetro es de 15 cm y que el centro de la tubería se encuentra 50 cm más abajo que en A? (P = 724953 dinas/cm2) P-2 P-4 3.- Un tubo que conduce un fluido incompresible de densidad igual a 1 300 kg/m 3 es horizontal en h0 = 0 m. Para evitar un obstáculo, el tubo se debe doblar hacia arriba hasta alcanzar la altura de 1 m; el tubo tiene una sección transversal constante. Si la presión en la sección inferior es de 1, 50 atm., cuál será la presión en la parte superior. (1,38 atm. = 138 760 Pa.) 4.- Un fluido incompresible fluye de izquierda a derecha por un tubo cilíndrico como el que se muestra en la Fig. 4. La densidad de la sustancia es de 105 utm/m3. En la sección de entrada la velocidad es de 1,5 m/s, su presión es de 1,75 kgf/cm 2 y el radio de la sección transversal es de 20 cm. El extremo de salida está 4,5 m por debajo del extremo de entrada y su radio es de 7,5 cm, determinar la presión en ese extremo. (16237,9 kgf/m2 = 1,62 kgf/cm2). 5.- Un tanque cilíndrico de 1,80 m de diámetro descansa sobre la plataforma de una torre de 6 m de altura como se muestra en la figura; el tanque está lleno con agua hasta una altura de 3 m. De un orificio que está al lado del tanque y en la parte baja, se quita un tapón que cerraba un orificio de 6 cm2 de área; a) ¿con qué velocidad fluye inicialmente el agua del orificio y con qué velocidad llega al suelo?, b) ¿Cuánto tiempo necesita el tanque para vaciarse por completo? (v = 7,7 m/s ; 13,3 m/s; y 3263,3 segundos). P-5 P-6 6.- Un tanque cilíndrico que tiene 1,2 m de diámetro se llena con agua hasta una altura de 0,3 m. El espacio por encima del agua está ocupado con aire comprimido a la presión de 2,026 X 105 Pa. De un orificio ubicado en el fondo del tanque se quita un tapón que cierra un orificio de 2, 5 cm2 de área. a) Calcular la velocidad inicial con la que sale el chorro a través de este orificio, b) Determine la fuerza vertical que experimenta el tanque cuando se quita el tapón. ( F = 52,12 N.)
