ANEXO 4

1.- Un dispositivo colocado al final de una tubería se puede utilizar para medir el caudal que circula por la misma. El agua circula por la tubería horizontal. En la rama vertical el fluido esta estático habiendo subido una altura h1., la sección de la tubería en el punto 1, es 10 cm 2 y la salida 5 cm2, si el caudal volumétrico que circula por la tubería es Q=10-3m/s. Hallar h1.

2.- Calcular el caudal de una bomba utilizada para llenar un depósito de dimensiones 2x2x2 m teniendo en cuenta que tarda en llenarse 100 min.

3.- Una tubería de 180 mm de diámetro transporta agua a razón de 0.09 m3/s. La tubería se ramifica en dos de menor diámetro es de 15 m/s, ¿Cuál será la velocidad en la tubería de 120 mm de diámetro?

4.- Un tanque sellado que contiene agua de mar hasta una altura de 11m contiene también aire sobre el agua a una presión manométrica de 3.00 atm.

Sale agua del tanque a través de un agujero pequeño en el fondo. Calcule la rapidez de salida del agua.

5.- Sustentación en un avión. El aire fluye horizontalmente por las alas de una avioneta de modo que su rapidez es de 70.0 m/s arriba del ala y 60.0 m/s debajo. Si la avioneta tiene una masa de 1340 Kg y un área de alas de 16.2 m2, ¿qué fuerza vertical neta (incluida la gravedad) actúa sobre la nave? La densidad del aire es de 1.2Kg/m3.

6.- Un sistema de riego de un campo de golf descarga agua de un tubo horizontal a razón de 7200 cm3/s. En un punto del tubo, donde el radio es de 4.00 cm, la presión absoluta del agua es de 2.4x105 Pa. En un segundo punto del tubo, el agua pasa por una constricción cuyo radio es de 2.00 cm. ¿Qué presión absoluta tiene el agua al fluir por esa construcción?

7.- Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales (ver figura). Se hace un agujero en una pared a una profundidad h bajo la superficie del agua. a) ¿A qué distancia R del pie de la pared tocará el piso del chorro que sale?

8.- Fluye agua continuamente de un tanque abierto como se muestra en la figura. La altura del punto 1 es de 10.0m, y la de los puntos 2 y 3 es de 2.00m. El área transversal en el punto 2 es de 0.0480 m2; en el punto 3 es de 0.0160 m2. El área del tanque es muy grande en comparación con el área transversal del tubo. Suponiendo que puede aplicarse la ecuación de Bernoulli, calcule la rapidez de descarga en m3/s; b) la presión manométrica en el punto 2.

9.- El diseño moderno de aviones exige una sustentación, debida a la fuerza neta del aire en movimiento sobre el ala, de cerca de 2000N por m2 de área de ala. Suponga que el aire (densidad =1.20 kg/m3) fluye por el ala de un avión con flujo de línea corriente. Si la rapidez de flujo por la cara inferior del ala es de 120 m/s, ¿qué rapidez debe haber sobre la cara superior para obtener una sustentación de 2000N/m2?

10.- Se utiliza un sifón para drenar agua de un tanque, como se ilustra en la figura. El sifón tiene un diámetro uniforme. Suponga un flujo estable sin fricción. a) Si la distancia h = 1.00m, encuentre la rapidez de salida en el extremo del sifón.