1 FÍSICA GENERAL 2 | Robles Silvestre Joselito Jersin

𝖋𝖋 0011.. TTuubboo ddee PPiittoott Para medir en una forma más sencilla la magnitud de la velocidad de la corriente de un rio se usa el llamado Tubo de Pitot. La forma del tubo es la de una L; al introducirlo en la corriente, por la presión de esta, el agua se elevara a cierta altura sobre la superficie. Conociendo dicha altura, la magnitud de la velocidad de la corriente puede calcularse si se emplea la fórmula del teorema de Torricelli.

2v gh

𝖋𝖋 0022.. TTuubboo ddee VVeennttuurrii

Se emplea para medir la velocidad de un líquido que circula a presión dentro de una tubería. Su funcionamiento se basa en el teorema de Bernoulli, dicho tubo tiene un estrechamiento como en la figura. Cuando el liquido pasa por esta sección aumenta la magnitud de la velocidad, pero disminuye su presión.

Al medir la presión en la parte ancha y en la estrecha, por medio de dos manómetros acoplados en eso puntos, y conociendo el valor de las áreas de sus respectivas secciones transversales, se puede calcular la magnitud de

la velocidad del liquido a través de la tubería por la cual circula.

De la ecuación de Bernoulli en la parte ancha (1) y angosta (2), a la misma altura.

2 2

1 1 2 2

1 1

2 2p v p v

Usando la ecuación de continuidad

2 1 2 1( )v A A v

22 1

1 2 1 2

2

11

2

Ap p v

A

Pero la diferencia de presiones también es igual a gh , donde h es la diferencia de alturas

del nivel del liquido en los dos tubos, luego.

1 2 2 2

1 2

2

( ) 1

ghv

A A

𝖋𝖋 0033.. VViissccoossiiddaadd

La viscosidad es la fricción o rozamiento interno entre capas de fluido. La fuerza por unidad de área que hay que aplicar es proporcional al gradiente de velocidad.

F dv

A dx

Donde

es la constante proporcionalidad llamada viscosidad y su unidad es pouseulli

2 FÍSICA GENERAL 2 | Robles Silvestre Joselito Jersin

𝖋𝖋 0033.. SSeemmiinnaarriioo ddee pprroobblleemmaass

1. Un tubo doblado en forma de L y abierto por los dos extremos se introduce en una corriente de agua, como se indica en la figura ¿Cuál será la velocidad de la corriente si el agua asciende en el tubo vertical hasta una altura de 30cm?

2. Por una tubería fluye aire (1.23Kg/m3)

establemente y a baja velocidad a través de una tubería horizontal descargando a la atmosfera. En la tobera de entrada, el área es 0.1m2 y de salida es 0.02m2. Determinar la presión requerida en la tobera de entrada para producir una velocidad de salida de 50m/s.

3. Una tubería horizontal de 10cm de diámetro tiene una reducción suave a un diámetro de 5cm. La presión del agua en la tubería grande es 8x104Pa y la presión en la tubería más pequeña es 6x104Pa. ¿cuál es la velocidad del agua en la tubería mayor? ¿Cuál es la velocidad del agua en la tubería menor?

4. Una tubería de agua horizontal con una estrechez (ver figura) que se usa para medir la velocidad del flujo en fluidos incompresibles, si con un manómetro se mide las presiones en los puntos 1 y 2 ¿calcular las velocidades en dichos puntos? Si se conoce que: p1=3/2p2=2atm; y r1 =3r2 = 5cm.

5. Dos tanques abiertos muy grandes A y F contienen el mismo líquido. Un tubo horizontal BCD, con una constricción en C y abierto al aire en D, sale del fondo del tanque A. Un tubo vertical E emboca en la construcción en C y baja al liquido del tanque F. si el área transversal en C es la mitad del área en D, y si D esta a una distancia h1=10cm bajo el nivel del liquido en A, ¿a qué altura h2 subirá el liquido en el tubo E?

6. El equipo que se muestra en la figura consta

de un tubo en U con un liquido manométrico, donde la rama “a” se conecta a la tubería y la otra rama “b”, cuya abertura está dirigida corriente arriba, se deja en el interior por donde circula el gas con rapidez v, de modo que el fluido ingrese dentro de esta y suba hasta que la presión aumente lo suficiente dentro del mismo y equilibre el impacto producido por la velocidad, encuentre la velocidad de “a”.