Ayúdenme a resolver un problema de física. Gracias
1. Resuelve el siguiente problema. Desarrolla el procedimiento e incorpora la solución.
Se mide la cantidad de agua que sale de una manguera y se encuentra que una cubeta de 70 Litros se llena en 18 segundos:
a) Calcula el volumen de la cubeta en metros cúbicos (1 m3 = 1000 L). Primero desarrolla detalladamente la conversión.
b) Calcula cuántos metros cúbicos salen por la manguera cada segundo. Desarrolla y escribe las operaciones que estás realizando para llegar al cálculo.
El cálculo anterior es el gasto (G=V/t) que fluye por la manguera.
Considera que la manguera tiene un radio interior de 6mm (6x10-3m).
c) Calcula el área de una sección transversal de la manguera.
A=π*r2 =
d) Utilizando la expresión del gasto, calcula la velocidad con que el agua sale de la manguera.
De G=v*A; tenemos que:
e) Ahora, le pones un dedo en la salida del agua y dejas cubierta la mitad de dicha salida ¿qué área tendrá ahora la salida? Desarrolla la expresión y el resultado.
f) Calcula la nueva velocidad de salida del agua (comprenderás por qué es tan divertido poner el dedo en la salida de las mangueras)
v=G/A =
Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.
Respuestas a la pregunta
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1
a) Realizando la conversión:
1 m^3 = 1000 lt
70 L * (1 m^3 / 1000 L) = 0,07 m^3
b) Con la ecuación de gasto:
G = V/t
G = (0,07 m^3 ) / (18 s)
G = 0,0039 m^3 / s
c) Área Transversal de la manguera
A = π*(r)^2
A = π* (6*10^-3 m)^2
A = (113,1 * 10^-6) m^2
d) Velocidad con la que el agua sale de la manguera
G = V*A
V = G/A
V = (0,0039 m^3/s) / (113,1 * 10^-6) m^2
V = 34,48 m / s
e) Si se cubre la mitad de la salida de la manguera es equivalente a decir la mitad del área transversal.
A = (113,1 * 10^-6) m^2 / 2
A = (56,55 * 10^-6) m^2
f) Nueva velocidad de salida del agua
V = G/A
V = [0,0039 m^3 / s] / [ 56,55*10^-6 m^2]
V = 68,97 m/s
Es divertido porque se genera una mayor presión y una mayor velocidad de salida del agua.
El Principio de Arquímides afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.
La ecuación que rige la fuerza de la porción de fluido es:
empuje = peso = pf * g * V
es igual al producto de la densidad del fluido por la aceleración de gravedad y por el volumen de la porción del fluido.
Un ejemplo práctico es cuando nos ba_amos en una ba_era y sumergimos nuestro cuerpo en ella. Ahí sucede el Principio de Arquímides. De hecho, así fue como descubrió su tan celebrado principio.
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1 m^3 = 1000 lt
70 L * (1 m^3 / 1000 L) = 0,07 m^3
b) Con la ecuación de gasto:
G = V/t
G = (0,07 m^3 ) / (18 s)
G = 0,0039 m^3 / s
c) Área Transversal de la manguera
A = π*(r)^2
A = π* (6*10^-3 m)^2
A = (113,1 * 10^-6) m^2
d) Velocidad con la que el agua sale de la manguera
G = V*A
V = G/A
V = (0,0039 m^3/s) / (113,1 * 10^-6) m^2
V = 34,48 m / s
e) Si se cubre la mitad de la salida de la manguera es equivalente a decir la mitad del área transversal.
A = (113,1 * 10^-6) m^2 / 2
A = (56,55 * 10^-6) m^2
f) Nueva velocidad de salida del agua
V = G/A
V = [0,0039 m^3 / s] / [ 56,55*10^-6 m^2]
V = 68,97 m/s
Es divertido porque se genera una mayor presión y una mayor velocidad de salida del agua.
El Principio de Arquímides afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.
La ecuación que rige la fuerza de la porción de fluido es:
empuje = peso = pf * g * V
es igual al producto de la densidad del fluido por la aceleración de gravedad y por el volumen de la porción del fluido.
Un ejemplo práctico es cuando nos ba_amos en una ba_era y sumergimos nuestro cuerpo en ella. Ahí sucede el Principio de Arquímides. De hecho, así fue como descubrió su tan celebrado principio.
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