domingo, 8 de junio de 2025

 SEMANA 17
Física II

GRUPOS 4IM09 Y 4IM10

En esta semana se abordará el tema de hidrodinámica, se realizarán las siguientes actividades:

1.- Observa el siguiente enlace: Hidrodinámica y contesta las siguientes preguntas (subraya las respuestas):

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente la relación entre el caudal volumétrico y el caudal másico en un sistema de hidrodinámica?

Radio

El caudal volumétrico es igual al caudal másico dividido por la densidad del fluido.

Radio

El caudal másico es igual al caudal volumétrico menos la densidad del fluido.


El caudal volumétrico es independiente de la densidad del fluido en un sistema de hidrodinámica.

Radio

El caudal másico se calcula sumando el caudal volumétrico y la densidad del fluido.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones representa correctamente una aplicación de la ecuación de continuidad en el estudio de la hidrodinámica?

Radio

La velocidad del fluido disminuye cuando el área de la tubería aumenta, manteniendo el caudal constante.

Radio

El caudal se mantiene constante cuando el área de la tubería aumenta, y la velocidad del fluido también aumenta.

Radio

La velocidad del fluido se mantiene constante cuando el área de la tubería disminuye, independientemente del caudal.

Radio

La velocidad del fluido aumenta cuando el área de la tubería aumenta, lo que provoca un incremento en el caudal.

a)  

¿Cuáles son las fuerzas que actúan sobre las superficies sumergidas debido al flujo de un fluido, según los principios de la hidrodinámica?

Radio

Las fuerzas que actúan sobre las superficies sumergidas son la presión atmosférica, que se mantiene constante, y la fuerza de fricción, que aumenta con la velocidad del fluido.


Las fuerzas que actúan sobre las superficies sumergidas son la presión de vaporización, que disminuye con la profundidad, y la presión de compresión, que no está relacionada con la velocidad del fluido.

Radio

Las fuerzas que actúan sobre las superficies sumergidas son la presión de tensión, que varía con la temperatura del fluido, y la fuerza centrífuga, que depende del volumen del objeto sumergido.

Radio

Las fuerzas que actúan sobre las superficies sumergidas son la presión de succión, que se genera en la parte superior del fluido, y la presión de evaporación, que se relaciona con la altura del fluido.

¿Cuál de las siguientes aplicaciones del principio de Bernoulli se utiliza para medir la velocidad de un fluido en un sistema y se basa en la variación de presión en diferentes secciones de un tubo?

Radio

medidor de flujo ultrasónico

Radio

válvula de presión diferencial

Radio

manómetro de columna de agua

Radio

sensor de velocidad por láser

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la definición y las unidades del caudal es correcta?

Radio

El caudal se define como la cantidad de masa de un fluido que fluye a través de una superficie por unidad de volumen y se mide en kilogramos por hora (kg/h).


El caudal se define como la presión ejercida por un fluido en movimiento y se mide en pascales (Pa).

Radio

El caudal se define como el volumen de un fluido que pasa a través de una superficie determinada por unidad de longitud y se mide en metros por minuto (m/min).

Radio

El caudal se define como la velocidad de un fluido en reposo y se mide en litros por segundo (L/s).

En el estudio del flujo a través de orificios y vertederos, se considera que la velocidad del fluido es un factor crucial. Según el principio de Bernoulli, ¿cómo se relacionan la presión, la energía cinética y la energía potencial en un fluido que fluye a través de un orificio en una tubería, cuando se observa un cambio en la altura del fluido?


La presión aumenta y la energía cinética disminuye mientras que la energía potencial se mantiene constante.

Radio

La presión se mantiene constante y la energía cinética aumenta mientras que la energía potencial disminuye.

Radio

La presión disminuye y la energía potencial aumenta mientras que la energía cinética se mantiene constante.

Radio

La energía cinética y la energía potencial aumentan, mientras que la presión disminuye.


En el contexto de la hidrodinámica y aplicando el principio de continuidad para fluidos incomprensibles, si se considera una tubería con dos secciones transversales de áreas A1 y A2, se puede afirmar que:

Radio

El caudal en la sección A1 es mayor que en la sección A2 si A1 es mayor que A2.


La velocidad del fluido en A1 es menor que en A2 si A1 es mayor que A2.

Radio

La relación entre el área y la velocidad del fluido en diferentes secciones siempre es inversamente proporcional.

Radio

El caudal varía entre ambas secciones dependiendo de las áreas y velocidades.

2.- Realiza una investigación que te permita establecer las diferencias (si existen) entre flujo, caudal y gasto en un fluido (considera modelos matemáticos, unidades y aplicaciones).

3.- 
Responde a la pregunta ¿Por qué vuela un avión?, siendo que el material que está hecho un avión es mucho más denso que el aire, entonces ¿Por qué se eleva? Puedes ver el video para fundamentar tu respuesta: Principio de Bernoulli

4.- Resuelve los siguientes problemas:

a) Calcular el gasto de agua que pasa en una tubería al fluir 4.3 cm³ en 1 minuto.

b) Determina el tiempo en el que se llenará un recipiente de capacidad 10 m³ al suministrarle un gasto de 73 l/s de agua.

c) En un tubo fluyen 1500 litros de agua en un minuto, determine: a) El gasto y b) El flujo

d) Una tubería de 13 cm de diámetro por la cual circula el agua llenándola completamente
tiene un estrechamiento de 5,5 cm de diámetro. Si la velocidad en la parte ancha es de
1,5 m/s calcular: a) la velocidad en el estrechamiento, b) el gasto en lt/s.

e) Se practica un orificio circular de 2 cm de diámetro en la pared lateral de un gran
depósito y a una altura de 5 m por debajo del nivel del agua del mismo, a) calcular la
velocidad de salida, b) el gasto

Respuestas

ProblemaConcepto CalculadoResultadoUnidades
a)Gasto7.17×10−8m3/s
b)Tiempo136.98s
c)Gasto25m3/s
c)Flujo25kg/s
d)Velocidad (estrechamiento)8.37m/s
d)Gasto19.9lt/s
e)Velocidad de salida9.90m/s
e)Gasto3.11lt/s

No hay comentarios:

Publicar un comentario