Un estudiante de la UNAD utiliza una manguera de 1,13 cm de diámetro para llenar un balde con agua, está interesado por determinar el área de la boquilla de la manguera por donde sale la manguera, teniendo en cuenta que el agua entra a 3,15 m/s y sale a 4,81 m/s. Presente el procedimiento que permita determina el área de la boquilla de salida del agua. NOTA: considerar el agua como un fluido incomprensible.
Respuestas a la pregunta
El procedimiento que permite determinar el área de la boquilla de salida del agua se realiza mediante la aplicación de la ecuación de continuidad y Bernoulli y su valor es : A2 = 0.000065 m2.
El área de la boquilla de salida del agua se realiza mediante la aplicación de la ecuación de continuidad y Bernoulli de la siguiente manera :
d1 = 1.13 cm A1 = π* d1²/4 = π* ( 1.13*10-2m)²/4 = 0.00010 m2
V1 = 3.15 m/seg
V2 = 4.81 m/seg
A2=?
El agua un fluido incomprensible
Ecuación de Bernoulli :
P1 + 1/2*ρ*V1² + ρ*g*h1 = P2 + 1/2*ρ*V2² + ρ*g*h2
Suponiendo que h1 = h2 :
P1 + 1/2*ρ*V1² = P2 + 1/2*ρ*V2²
Ahora se calcula la variación de presión :
ΔP = 1/2*ρ* (V2²-V1²)
ΔP = 1/2 *1000 Kg/m3 * ((4.81 m/seg )²-(3.15 m/seg )²)
ΔP = 6606.8 Pa
El flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo .
Ecuación de continuidad : Q1 = Q2
A1*V1 = A2*V2
Se despeja A2 :
A2 = A1*V1/V2 = 0.00010 m2*3.15 m/seg /4.81 m/seg
A2 = 0.000065 m2
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