Semana 17
Física II
Grupo 4IM07, 4IM09 y 4IM13
En esta semana se abordará el tema de hidrodinámica, se realizarán las siguientes actividades:
A.- Observa los siguientes enlaces:
y contesta las siguientes preguntas:
B.- Contesta los siguientes problemas en el formato correspondiente:
Problema 1 (Cálculo de Gasto con volumen y tiempo):
"¿Cuál es el gasto de agua que fluye por una tubería si pasan 2 m3 en 25 segundos?
Problema 2 (Cálculo de Gasto con velocidad y diámetro):
"¿Cuál es el gasto de un líquido que fluye con una velocidad de 5 m/s por una tubería de 8 cm de diámetro?"
Problema 3 (Cálculo de Flujo de masa):
"¿Cuál es el flujo de una tubería por la que fluyen 2.5 m3 de agua en 50 segundos?"
Problema 4 (Ecuación de Bernoulli)
"El agua fluye a través de una tubería horizontal de sección variable en una tubería con un diámetro mayor d1 = 9 cm que se reduce a un diámetro menor d2 = 3 cm. Si en la región más estrecha la velocidad del agua es de 10.8 m/s y la presión es de 200,000 pascales, calcular la presión en la región más ancha.
Problema 5 (Ecuación de Bernoulli)
"Un tubo horizontal de 10 centímetros de diámetro tiene una reducción suave a un tubo de 5 centímetros de diámetro. Si la presión del agua en el tubo grande es de 8 x10^4 pascales y la presión en el tubo menor es de 6 x 10^4 pascales}, ¿con qué rapidez circula el agua por estos tubos?"
Problema 6 (Ecuación de Bernoulli con altura)
Por una tubería inclinada circula agua en régimen estacionario. En la sección inferior (Punto 1), la tubería tiene un diámetro de 12 cm, la presión es de 2.5 x 10^5 Pa y el agua fluye con una velocidad de 2 m/s. A una altura de 4.5 metros más arriba (Punto 2), la tubería se estrecha a un diámetro de 6 cm.
Determina:
La velocidad con la que el agua sale en la sección superior (Punto 2).
La presión del agua en esa misma sección superior.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS N° 1 "WALTER CROSS BUCHANAN"
LISTA DE COTEJO: ACTIVIDADES DE HIDRODINÁMICA
Nombre del Alumno: ____________________________________________________
Grupo: _______________ Boleta: _________________ Fecha: ______________
Instrucciones para el evaluador: Marque con una X en la columna "SÍ" si el alumno cumple con el criterio, o en "NO" si no lo cumple. Utilice el espacio de observaciones para cualquier retroalimentación necesaria.
PARTE A: Investigación Conceptual (Videos y Cuestionario)
| N° | Criterios de Evaluación | SÍ | NO | Puntos | Observaciones |
| 1 | Define con claridad el concepto de "flujo" en la mecánica de fluidos (Pregunta a). | 0.5 | |||
| 2 | Identifica y explica los criterios de clasificación de los flujos (Pregunta b). | 0.5 | |||
| 3 | Contrasta correctamente las diferencias físicas entre un flujo laminar y uno turbulento (Pregunta c). | 0.5 | |||
| 4 | Describe cómo afecta la propiedad de la densidad al comportamiento del flujo (Pregunta d). | 0.5 | |||
| 5 | Argumenta la importancia técnica o matemática de que un flujo sea rotacional o irrotacional (Pregunta e). | 0.5 | |||
| 6 | Enlista las 4 propiedades fundamentales que definen a un "flujo ideal" (Pregunta f). | 0.5 |
PARTE B: Resolución de Problemas Prácticos
(Nota: Cada problema debe presentarse resuelto en el formato correspondiente: Datos, Fórmulas/Despejes, Sustitución y Resultado con unidades correctas).
| N° | Criterios de Evaluación | SÍ | NO | Puntos | Observaciones |
| 7 | Problema 1 (Gasto - V y t): Obtiene el gasto correcto (0.08 m³/s) aplicando la relación de volumen entre tiempo. | 1.0 | |||
| 8 | Problema 2 (Gasto - v y d): Realiza la conversión de diámetro a radio en metros y calcula el gasto usando el área circular (0.025 m³/s). | 1.0 | |||
| 9 | Problema 3 (Flujo de masa): Utiliza la densidad del agua para determinar correctamente el flujo de masa (50 kg/s). | 1.0 | |||
| 10 | Problema 4 (Bernoulli horizontal 1): Aplica la ecuación de continuidad para el cambio de diámetros y Bernoulli para hallar la presión mayor (257,600 Pa). | 1.0 | |||
| 11 | Problema 5 (Bernoulli horizontal 2): Plantea el sistema algebraico para despejar y calcular ambas velocidades a partir de las presiones dadas (v1 = 1.63 m/s y v2 = 6.53 m/s). | 1.0 | |||
| 12 | Problema 6 (Bernoulli con altura): Considera el cambio de energía potencial por los 4.5 m de altura, determinando la velocidad de salida (8 m/s) y la presión final (175,900 Pa). | 1.5 |
Aspectos Formales y de Entrega
| N° | Criterios de Evaluación | SÍ | NO | Puntos | Observaciones |
| 13 | Formato y Orden: El trabajo se presenta limpio, estructurado bajo el formato oficial y con un procedimiento legible que justifica cada resultado. | 0.5 | |||
| 14 | Puntualidad: Realiza la entrega de las actividades en la fecha y hora estipuladas. | 0.5 |
ESCALA DE VALORACIÓN TOTAL
Puntuación Máxima: 10 Puntos
Puntos Obtenidos: _________
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