PROBLEMAS RESUELTOS DE HIDRODINAMICA1. El agua sale continuamente del depsito representado en la figura. La altura del punto 1 es 12m, la de los puntos 2 y 3 1.2m. La seccin transversal en el punto 2 es 450cm2 y en el punto 3 es 22.5 cm2. El rea del depsito es muy grande comparada con las secciones del tubo. Hallar la presin manomtrica en el punto 2, el gasto en litros por segundo.

2. Se tiene un recipiente de forma de un tronco de cono invertida el cual est llena de agua hasta altura h, y en el fondo abrimos un agujero y dejamos discurrir el agua. Calcular el tiempo de vaciado.

3. Un recipiente cilndrico de dimetro D tiene en su fondo un orificio circular de dimetro d. Hallar una expresin para la velocidad con que baja el nivel del agua contenida en este recipiente si la superficie libre del lquido est a una altura h del fondo. Qu tiempo tardar en salir toda el agua del depsito?

4. A travs de una tubera horizontal de 15cm de dimetro fruye agua a una presin de 4,2Kg/cm2. Suponiendo que no hay prdidas, Cul es el caudal si en una reduccin de 7.5cm de dimetro la presin es de 1.4g/cm2?

5. Un depsito de agua est cerrado por encima con una placa deslizante de 12m2 y 1200 Kg. de peso. El nivel del agua en el depsito es de 3.5m de altura. Calcular la presin en el fondo. Si se abre un orificio circular de 5 cm de radio a medio metro por encima del fondo. Si se abre un orificio circular de 5 cm de radio a medio metro por encima del fondo, calclese el volumen de agua que sale por segundo por este orificio. (Se considera que el rea del orificio es muy pequea frente al rea del depsito).

6. Un tubo de 34.5 cm de dimetro conduce agua que circula a razn de 2.5 m/s. Cunto tiempo se tomar descargar 1600m3 de agua?

7. Se bombea continuamente agua que se extrae de un stano inundado con una velocidad de 5,5m/s por medio de una manguera uniforme de 10mm de radio. La manguera pasa por una ventana situada a 3m sobre el nivel del agua. Cunta potencia proporciona la bomba?

8. Cunto trabajo efecta la presin al bombear 1,5m3 de agua por un tubo de 15mm de dimetro interno si la diferencia de presin entre los extremos del tubo es de 1,2 atm?

9. Por una tubera con un rea de seccin transversal de 4,2cm2 circula el agua con una velocidad de 5.5 m/s. El agua desciende gradualmente 10m mientras que el rea del tubo aumenta en 7.5cm2.a) Cul es la velocidad del flujo en el nivel inferior? b) La presin en el nivel superior es de 150kPa, halle la presin en el nivel inferior.

10. Un tanque est lleno de agua hasta una altura H. En una de sus paredes se taladra un orificio a una profundidad h bajo la superficie del agua.a) Demuestre que la distancia x desde la base a la pared hasta donde cae la corriente al suelo est dada por .b) Podra taladrarse un orificio a otra profundidad de modo que esta segunda corriente tuviese el mismo alcance?c) A qu profundidad debera estar el orificio para hacer que la corriente de salida caiga al suelo a la distancia mxima de la base del tanque? Cul es la distancia mxima?

11. Un tubo de Pitot est montado en el ala de un aeroplano para determinar la velocidad del aeroplano con relacin al aire, el cual tiene una densidad de 1.03Kg/m3. El tubo contiene alcohol e indica una diferencia de nivel de 26.2 cm. Cul es la velocidad del aeroplano respecto al aire? La densidad del alcohol es 810Kg/m3.

12. En el medidor de Venturi de la figura de deflexin del mercurio es de 36cm. Determina el flujo de agua asumiendo que no hay perdidas de energa.

13. Una bomba de incendios eleva 4500kg de agua por minuto de un lago y la expulsa por una manguera hasta una altura de 5m por encima de la superficie del lago, con una velocidad de 9.6 m/s. Qu potencia ha de tener el motor de la bomba, no teniendo en cuenta las prdidas por rozamiento?.

14. Dos depsitos muy grandes y abiertos contienen el mismo lquido. El depsito A descarga lquido por medio de un tubo horizontal en el fondo BCD que contiene una garganta o estrechamiento cuya seccin es la mitad que la del tubo. Esta garganta se conecta con un delgado tubo vertical E al depsito F. Si el desnivel entre la superficie del lquido A y la descarga G es h, determina la altura H que alcanzar el lquido en el E conectado al otro depsito F.

14.1.1 En el medidor de Venturi de la figura la diferencia de alturas en el manmetro de mercurio es de h. Determina el flujo de agua asumiendo que no hay perdidas de energa en ningn punto.

15. Determinar la cada de presin en el tubo de la fig. si el lquido manomtrico es CCl4 Tetracloruro de carbono cuya densidad relativa es 0.85. H = 2.5m, L = 5m y la inclinacin es de 16.

16. De un tanque elevado grande, sale agua a travs de una tubera, la seccin del tubo es 100cm2 a excepto a la salida que se reduce a 50cm2. a) Encontrar la altura del punto en la tubera donde la presin manomtrica es nula.b) Cul es la presin manomtrica en el punto de la tubera que est a la misma altura que el nivel del agua en el tanque?

17. Un sifn que permite obtener agua de un reservorio de grande dimensiones se constituye de un tubo de 10cm de dimetro y se eleva a 4m de la superficie libre del agua. Cul es el flujo mximo que se puede obtener?

18. Despreciando las prdidas hallar el caudal a travs del Venturimetro.

19. Una lancha contra incendios toma agua de mar cuya densidad relativa es 1,2. Si el rendimiento de la bomba es de 70%.a) Hallar la potencia terica de la bomba.b) Hallar la potencia de la bomba si las prdidas son de 2.5m.

20. Calcular la potencia que la bomba que suministra al aceite de 0.8 de densidad relativa para mantener un caudal de 500 lts/s, si las prdidas entre los puntos 1 y 2 equivalen a 0.5m de columna de aceite.

21. El agua de una gran depsito tiene su superficie libre sometida a una presin manomtrica de 0.35 Kgf/cm2. El agua es expulsada y bombeada en forma de chorro libre mediante una boquilla. Hallar la potencia de la bomba.