tarea calificada del curso de CAF, Ejercicios de Cálculo

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ

CURSO:

CALCULO APLICADO A LA FISICA III

Tema:

Tarea Calificada 5

DOCENTE:

Evel Elizabeth Lozano Meza

Separata N°5 Ejercicios de

Fluidos

1.-) Por la tubería horizontal representada en la figura circula agua. El diámetro de las secciones 1 y 3 es Ø = 20 cm, reduciéndose en la sección 2 a la mitad. Considere g = 10m/s^2. a) Ordenar las presiones y velocidades en los puntos 1, 2 y 3, de mayor a menor. b) Calcular el caudal, expresado en m^3 por segundo, si la diferencia de presiones entre ambas secciones es 0,3 Pa.

a) Presión manométrica en el fondo del depósito A, expresada en pascales. b) Velocidad con que vierte el agua en el depósito B (punto 3) y caudal expresado en m^3 /s. c) Velocidad en los puntos 1 y 2. h 2 m 3 m 2,8 m 1,5m B

4.-) Un depósito de agua para riego tiene una anchura de 3m, una longitud de 8m y una profundidad de 1m. Cuando el agua alcanza una altura de 80cm, determinar la fuerza que ejerce el agua sobre el fondo del depósito y sobre las paredes laterales. 0,8m 3m 8m 5.-) El colchón de una cama de agua mide 2 m de largo por 2 m de ancho y 30 cm de profundidad, a) Encuentre el peso del agua en el colchón. b) Encuentre la presión que ejerce el agua sobre el suelo cuando la cama de agua descansa en su posición normal. Suponga que toda la superficie inferior de la cama tiene contacto con el suelo. c) Si la cama de agua se sustituye con una cama regular de 300 lb que se sostiene en sus cuatro patas. Cada pata tiene una sección transversal circular de 2 cm de radio. ¿Qué presión ejerce esta cama sobre el suelo?

8.-) Calcule la presión a una profundidad de 1000 metros en el océano. Suponga que la densidad del agua de mar es 1,024 x 103 kg/m^3 y considere la presión atmosférica P 0 = 1, x 10^5 Pa. 9.-) Encuentre el orden de magnitud de la densidad del núcleo de un átomo. ¿Qué sugiere este resultado con respecto a la estructura de la materia? Modele un núcleo como protones y neutrones apretados unos con otros. Cada uno tiene una masa de 1,67 X 10 -^27 kg y radio del orden de 10 -^15 m. 10.-) Las cuatro llantas de un automóvil se inflan a una presión manométrica de 200 kPa. Cada llanta tiene un área de 0,024 m^2 en contacto con el piso. Determine el peso del automóvil.

11.-) ¿Cuál es la masa total de la atmósfera de la Tierra? (El radio de la Tierra es 6,37 X 106 m, y la presión atmosférica en la superficie es 1,013 X 10^5 N/m^2 .)

14.-) En el fondo de un gran recipiente que contiene agua se hace un orificio. Si el agua sale con rapidez de 8 m/s. ¿Cuál es la altura del agua? ¿Cuál es el caudal, si el radio del orificio es de 2 cm? 15.-) a) El agua pasa por un tubo horizontal con caudal de 3,6 l /s. Si la sección recta del tubo es de 9 cm^2. ¿Cuál es la velocidad del agua? b) Un tubo horizontal de sección 40,5 cm^2 se estrecha hasta 13,5 cm^2. Si por la parte ancha pasa el agua con una velocidad de 5,4 m /s. ¿Cuál es la velocidad en la parte angosta y el caudal? c) Por un tubo horizontal de sección variable fluye agua. En la parte del tubo de radio 6 cm la velocidad es de 10 m /s. ¿Cuánto se debe estrechar el tubo para que la velocidad sea de 14,4 m /s y cuál es el caudal?

16.-) En la alimentación intravenosa, se inserta una aguja en una vena del brazo del paciente y se conecta un tubo entre la aguja y un depósito de fluido (densidad 1050 kg/m^3 ) que esta a una altura h sobre el brazo. El depósito está abierto a la atmosfera por arriba. Si la presión manométrica dentro de la vena es de 5980 Pa, ¿Qué valor minino de h permite que entre fluido en la vena? Suponga que el diámetro de la aguja es lo bastante grande para despreciar la viscosidad del fluido.