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Evaluacion Parcial II

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SEGUNDA EVALUACION PARCIAL

CATEDRA: MECANICA DE FLUIDOS Y TERMODINAMICA


Nombre: Max Bruna Cabre Rut: 14.357.954-9
I RESPONDER (5 puntos cada respuesta correcta)

1.- Definir los tipos de presión de un fluido y dar a través de un ejemplo práctico donde se
aplican.
Los tipos de presione de un fluido:

Presión Atmosférica:
La presión atmosférica es básicamente la fuerza que el aire alrededor de nosotros ejerce sobre
todo. En promedio, al nivel del mar, es como si tuviera un peso de alrededor de 101325 Pascales
(Pa).

Ejemplo Práctico: Si estás inflando las llantas de tu bici, lo que haces es aumentar la presión del
aire dentro de la llanta para que sea tan fuerte como la presión del aire que nos rodea. Esto evita
que la llanta se deforme y te ayuda a tener un paseo más estable.

Presión Manométrica:
La presión manométrica es la que mide cuánta presión extra hay, por encima de la presión normal
del ambiente. Es básicamente la diferencia entre la presión real y la presión atmosférica.

Ejemplo Práctico: Imagina que estás revisando la presión de las llantas de tu carro. El manómetro
te dice cuánta presión extra tiene la llanta, es decir, cuánto más presión tiene que la que hay en el
aire normal.

Presión Hidrostática:
La presión hidrostática es la fuerza que sientes cuando estás bajo el agua, causada por el peso del
agua que está quieta. Aumenta a medida que te sumerges más profundo.

Ejemplo Práctico: Si te zambulles en una piscina, sientes esa presión en los oídos porque la
presión hidrostática aumenta a medida que te sumerges más abajo en el agua.

Nombre: Max Bruna Cabrera


Rut: 14.357.954-9
2.-Coloque un ejemplo práctico donde se aplique el Principio de Pascal y el Principio de
Arquímides y explique de cómo la fuerza actúa en cada uno de ellos al momento de contar con un
fluido.

Principio de Pascal:

Supongamos que tienes una pequeña jeringa llena de líquido y equipada con un émbolo. El
principio de Pascal establece que cualquier cambio de presión aplicado a un fluido confinado se
transmite de manera uniforme en todas las direcciones. En este caso, al presionar el émbolo de la
jeringa, la fuerza se transmite a todo el líquido de manera uniforme.

Ejemplo Práctico del Principio de Pascal:

Imagina que estás intentando levantar un objeto pesado con la jeringa. Al empujar el émbolo
hacia abajo, aumentas la presión en el líquido dentro de la jeringa. Gracias al Principio de Pascal,
esa presión se transmite igualmente en todas las direcciones, incluyendo hacia el extremo de la
jeringa. Esto hace que el líquido ejerza una fuerza hacia arriba sobre el émbolo, permitiéndote
levantar el objeto con menos esfuerzo del que requerirías directamente.

Principio de Arquímedes:

Ahora, imagina que tienes un objeto sumergido en agua, como un barco. El principio de
Arquímedes establece que un objeto sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba
igual al peso del fluido desplazado por el objeto.

Ejemplo Práctico del Principio de Arquímedes:

Si tienes un barco flotando en el agua, la fuerza hacia arriba que experimenta el barco (flotación)
es igual al peso del agua desplazada por el barco. Entonces, si añades carga al barco, aumenta su
peso, pero también aumenta el volumen de agua que desplaza. Esto significa que la fuerza de
flotación (hacia arriba) sigue siendo igual al peso del agua desplazada, y el barco se mantiene a
flote.

En resumen, el Principio de Pascal se aplica en sistemas cerrados con fluidos confinados,


transmitiendo la presión de manera uniforme. Mientras tanto, el Principio de Arquímedes se
refiere a la fuerza de flotación experimentada por un objeto sumergido en un fluido, igual al peso
del fluido desplazado. Ambos principios demuestran cómo las fuerzas actúan de manera diferente
en presencia de fluidos.

3.- Explique la importancia de la velocidad en la ecuación de continuidad o teorema de


Bernoulli.
Nombre: Max Bruna Cabrera
Rut: 14.357.954-9
Importancia de la Velocidad en la Ecuación de Continuidad:

La ecuación de continuidad es fundamental para entender cómo fluye un fluido a través de


un conducto. La velocidad del fluido es crucial en esta ecuación porque está directamente
relacionada con la cantidad de masa que fluye por unidad de tiempo. La ecuación
establece que el producto del área de la sección transversal y la velocidad del fluido en una
sección es constante a lo largo del conducto. En otras palabras, si la velocidad del fluido
aumenta en una sección, la sección correspondiente debe tener un área menor para
mantener la continuidad del flujo.

La ecuación de continuidad es esencial en sistemas como tuberías, donde la conservación


de la masa es crítica. Por ejemplo, en una manguera de jardín, si apretamos el extremo de
la manguera, reduciendo su área, la velocidad del agua aumentará para mantener la
continuidad del flujo. Esto tiene implicaciones prácticas en el diseño y la operación de
sistemas de fluidos.

Importancia de la Velocidad en el Teorema de Bernoulli:

El teorema de Bernoulli relaciona la presión, la velocidad y la altura de un fluido en


movimiento. La velocidad del fluido es un componente clave en la ecuación de Bernoulli
porque la energía cinética del fluido está directamente relacionada con la presión del
fluido.

A medida que la velocidad del fluido aumenta, su energía cinética también lo hace. Según
la ecuación de Bernoulli, si la energía cinética aumenta, la presión debe disminuir para
mantener constante la suma de la energía total por unidad de volumen. Esto explica
fenómenos como el vuelo de las aves o la elevación de aviones: cuando el flujo de aire
sobre una superficie curva aumenta, la presión disminuye, creando una fuerza ascendente.

En fin la velocidad es crucial tanto en la ecuación de continuidad como en el teorema de


Bernoulli, ya que ambas ecuaciones describen aspectos fundamentales del
comportamiento de los fluidos y cómo la velocidad influye en la distribución de presiones
y flujos en sistemas hidráulicos.

II RESOLVER

1. (15 Puntos) Se desea elevar un cuerpo de 1500 kg utilizando una elevadora hidráulica de
plato grande circular de 90 cm de radio y plato pequeño circular de 10 cm de radio. Calcular
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cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño para elevar el cuerpo. Considere g = 10
m/s2.

2. (10 Puntos) La velocidad con que sale un fluido por un orificio de un recipiente es de 9 m/s.
¿Cuál es la altura que tiene la columna del fluido por encima del orificio?
Considere g = 10 m/s2.

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3. (25 Puntos) Un flujo de agua va en la sección 1 a la sección 2 como se muestra en la figura.
La sección 1 tiene 25 mm de diámetro, la presión manométrica es de 1345 Pa, y la velocidad
de flujo es de 3 m/s. La sección 2, mide 50 mm de diámetro, y se encuentra a 2 m por arriba
de la sección 1. Si se supone que no hay pérdida de energía en el sistema. Determinar la
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presión de la sección 2 “P2”.

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