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CURSO: FÍSICA 2SESIÓN 09: APLICACIONES DE LA ECUACION DE BERNOULLI

TEOREMA DE TORRICELLI1. Un tanque cerrado que contiene un

líquido de densidad 7,85x103 kg/m3 tiene un orificio en su costado a una distancia y1= 1,25 m desde el fondo del tanque. El orificio está abierto a la atmósfera y su diámetro es mucho menor que el diámetro superior del tanque. El aire sobre el líquido se mantiene a una presión absoluta de 4,00 atm. Calcule la rapidez del líquido que sale del orificio cuando el nivel del líquido está a una distancia h= 3,75 m sobre el orificio.

2. Fluye agua continuamente de un tanque abierto como se muestra en la figura. La altura del punto 1 es de 10,0 m, y la de los puntos 2 y 3 es de 2,00 m. El área transversal en el punto 2 es de 0,0300 m2, en el punto 3 es de 0,0150 m2. El área del tanque es muy grande en comparación con el área transversal del tubo. Determine: (a) la rapidez del agua en el punto 3 y (b) el flujo volumétrico.

3. Para el sifón mostrado en la figura, calcular: (a) rapidez de salida del aceite (b) el flujo volumétrico o caudal. Cilindro abierto

4. Un sifón de diámetro uniforme se usa para drenar agua de un tanque, como se ilustra en la figura. Suponga flujo estable sin fricción. Si h = 1,00 m, encuentre la rapidez del flujo de salida en el extremo del sifón.

5. Una cubeta cilíndrica, abierta por arriba, tiene 25,0 cm de altura y 10,0 cm de diámetro. Se perfora un agujero circular con área de 1,50 cm2 en el centro del fondo de la cubeta. Se vierte agua en la cubeta mediante un tubo situado arriba, a razón de 2,40 x 10-4 m3/s. ¿A qué altura subirá el agua en la cubeta?

MEDIDOR DE VENTURÍ6. La figura ilustra un medidor Venturi, que

se usa para medir la rapidez de flujo en un tubo. La parte angosta del tubo se llama garganta. Calcule la rapidez de flujo v2 en términos de las áreas transversales A1= 14,0 cm2 y A2= 6,00 cm2 y la diferencia de altura 5,60 cm del líquido (agua) en los dos tubos verticales.

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7. En el Venturímetro calcule el desnivel de aceite (sg=0,79) en los tubos si el área de la parte 1 es de 5,00 cm2 y de la parte 2 es de 2,00 cm2. Así mismo, la rapidez en la parte 2 es de 10,0 m/s.

8. El gasto en una tubería por la que circula agua es 208 L/s. En la tubería hay instalado un medidor de Venturi (ver figura) con mercurio como líquido manométrico. Siendo 800 cm2 y 400 cm2

las secciones en la parte ancha y estrecha de la tubería, calcular el desnivel que se produce en el mercurio.

9. El tubo horizontal de la figura 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 x 10-3 m3/s (6,00 L/s). Calcule a) la rapidez de flujo en las porciones ancha y angosta; b) la diferencia de presión entre estas porciones; c) la diferencia de altura entre las columnas de mercurio en el tubo con forma de U.

10.En algunas aeronaves ligeras se usa un dispositivo llamado tubo de Venturi para crear una diferencia de presión que puede usarse para impulsar instrumentos basados en giroscopios para navegar. El tubo de Venturi se monta en el exterior del fuselaje en un área de flujo de aire libre. Suponga que un tubo de Venturi tiene una abertura circular con un diámetro de 10,0 cm, estrechándose hasta una abertura circular con un diámetro de 2,50 cm y luego abriéndose otra vez al diámetro original de 10,0 cm. ¿Cuál es la diferencia de presión entre la abertura de 10,0 cm y la región más estrecha del tubo de Venturi, suponiendo que la aeronave se encuentra volando a una velocidad constante de 38,0 m/s a una altitud baja, donde la densidad del aire se puede considerar como la del nivel del mar (ρ= 1,30 kg/m3) a 5,00 °C?

TUBO DE PITOT

11.Una avioneta posee tubo de Pitot para poder registrar la rapidez a la cual viaja. Si el líquido que utiliza en estos tubos es mercurio (sg=13,6). Calcule la rapidez de la avioneta si el desnivel marcado en el tubo de Pitot es de 0,30 m.

12.A través del sistema de tuberías fluye agua con un caudal de 4,00 pies3/s. Despreciando la fricción. Determine h.

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