Podrian ayudarme con estas actividades por favor
Respuestas a la pregunta
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
1) Un cubo de acero de 30 cm de arista se sumerge totalmente en agua. Si tiene un peso con una magnitud de 600 N, calcular:
a. ¿Qué magnitud de empuje recibe?
b. ¿Cuál será la magnitud del peso aparente del cubo?
Resolución:
Empuje igual al peso del agua desalojada:
peso=masa*gravedad
Primero determinamos la masa desalojada:
masa=volumen*densidad
masa=.3*.3*.3*1000kg/m³
masa=27kg
Luego su peso:
peso=27*9.8
peso=264.6 N
a. ¿Qué magnitud de empuje recibe?
264.6 N
b. ¿Cuál será la magnitud del peso aparente del cubo?
600 N - 264.6 N= 335.4
HIDRODINAMICA GASTO
1. Calcular el gasto de agua por una tubería al circular de 1.5m³ en 1/4 e minuto.
Resolución:
El gasto de agua presente en la tubería circular de 1.5 m³ es: 0.1 m³/s
Datos:
Volumen= 1.5 m³
Tiempo= 1/4 min
Explicación:
El caudal o gasto es el cociente entre el volumen de fluido que pasa en un determinado tiempo. La fórmula de caudal es:
Q= V/t
a. Se convierte el tiempo en segundos:
1/4 min ( 60 s/ 1 min)=15 s
b. Se halla el caudal:
Q= 1.5 m³/ 15 s
Q=0.1 m³/s
Por lo tanto, el gasto es 0.1 metros cúbicos por segundo.
2. Calcular el tiempo que tarda en llenarse un tanque cuya capacidad es de 15m³ al suministrarle un gasto de 40 lt/s.
Resolución:
El tiempo que tarda en llenarse es de 375 segundos ó 6.25 minutos.
EXPLICACIÓN:
Inicialmente tenemos el gasto que viene siendo 40 L/s, ahora el tanque tiene una capacidad de 15 m³.
Primero debemos homogeneizar las unidades, para ello transformaremos la capacidad del tanque, tenemos:
C = (15 m³)·( 1000 L/ 1 m³)
C = 15000 L
Ahora, el caudal es una relación entre volumen y tiempo, por tanto despejamos el tiempo.
Q = V/t
t = 15000 L/ ( 40 L/s)
t = 375s
Transformamos a minutos y tenemos:
t = (375 s)· ( 1min/ 60s)
t = 6.25 min
Por tanto, el tanque se llena en 375 segundos o 6.25 minutos.
3. Determinar el diámetro que debe tener una tubería para que el gasto de agua sea de 0.3 m²/s a una velocidad de 9 m/s.
Resolución:
El diámetro de la tubería tiene un valor de 2.12 metros.
EXPLICACIÓN:
Para resolver este ejercicio debemos aplicar ecuaciones de conservación de la masa. Tenemos que el caudal es:
Q = A·V
Entonces, tenemos el caudal y la velocidad, procedemos a calcular el área.
(0.3 m³/s) = A·(9m/s)
A = 0.0333 m²
Por tanto, el área de la sección transversal de una tubería es de 0.375 m². Ahora, buscamos el diámetro:
A = π·d²/4
0.0333 m² = π·d²/4
d² = 4.2400 m²
d = 2.12 m
Entonces, el diámetro de la tubería tiene un valor de 2.12 metros.
¡De nada!