Explicación
El calculo de la presion hidrostatica se determina mediante el producto de la densidad del liquido, la gravedad y la profundidad
Por lo tanto
Ph=(1000)(9.8)(1)=9800 Pa=9.8 kPa
El valor de la presion hidrostatica a 2 metros de profundidad es:
Ph=(1000)(9.8)(2)=19600 Pa=19.6 kPa
Solucion:
Ph=(1000)(9.8)(3)=29400 Pa=29.4 kPa
Solucion:
ph=(1420)(9.8)(3)=41748 Pa=41.748 kPa
Solucion:
Ph=(700)(9.8)(3)=20580 Pa =20.58 kPa
Recordando que el área de una sección transversal circular se determina mediante el producto del numero pi por el cuadrado del radio.
A=(3.14)(1*1)=3.14 m2
Solución:
A=(3.14)(0.6*0.6)=1.13 m2
Aplicando la ecuacion de la continuidad podemos obtener la velocidad en la parte angosta.
A1V1=A2V2
Sustituyendo y despejando
v2=(3.14*0.3)/1.13=0.83 m/s
Mediante la definición de gasto o caudal, podemos determinar la velocidad en la sección mas ancha
G=5000 l/s=5m3/s
Sabemos que:
G=VA
Por lo tanto:
V=G/A
Sustituyendo:
V=5/3.14=1.59 m/s
Aplicando la ecuacion de continuidad, tenemos que:
A1V1=A2V2
Sustituyendo y despejando V2
V2=(3.14*1.59)/1.13=4.42 m/s
Aplicando nuevamente la definición de gasto, tenemos que:
G=VA
De donde:
V=G/A
Por lo tanto:
V=10/1.13=8.85 m/s
Nuevamente por continuidad, tenemos
A1V1=A2V2
Y considerando los resultados anteriores:
EL valor de V1 (velocidad en la sección ancha de la tubería)
v1=(1.13*8.85)/3.14=3.18 m/s
Los resultados obtenidos de forma teórica y los determinados por el simulador, pueden variar un poco esto puede deberse a la exactitud con que se coloca el velocímetro y por el redondeo que hacemos en nuestras operaciones
Aplicando el teorema de Torricelli podemos determinar la velocidad de salida del fluido
Donde la velocidad de salida del fluido es igual a la raiz cuadrada del producto del doble de la gravedad por la altura del fluido
Entonces tenemos que:
v=2*9.8*8.65=169.54
Al obtener la raíz cuadrada del resultado anterior tenemos que:
v=13.02 m/s
Aplicando nuevamente el teorema de Torricelli
V=2*9.8*7.62=149.35
Obteniendo la raiz cuadrada de este resultado tenemos que:
v=12.22 m/s
Aplicando nuevamente el teorema de Torricelli, tenemos que:
v=2*9.8*6.23=122.11
Al obtener su raíz cuadrada
V=11.05 m/s
A mayor altura del liquido la velocidad de salida será mayor
Recuerda que la hidrodinámica estudia los fluidos en movimiento.
La flotación de los barcos, los efectos de la presion atmosférica y los gatos hidráulicos son estudiados por la hidrostatica.
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