Foros Ciencias Galilei

Por favor Galilei agradezco tu ayuda, si me va bien en el examen ya son los últimos de este año.

1. La masa de un aeroplano es de 165.000 kg. El aire fluye bajo la superficie de sus alas con velocidad de 250 m/s. ¿Cuál es la velocidad sobre la superficie superior de las alas, con área total de 900 m², para que éste permanezca en el aire? (La densidad del aire es de 1,29 kg/m³.)


2. Por un tubo como el mostrado en la figura, fluyen 200 litros de agua por segundo. La presión en el extremo 1 es de 1,90·10⁵ Pa, y el extremo 2 se encuentra a una altura de 6 m, con respecto al nivel del extremo 1. El diámetro del tubo en los extremos 1 y 2 es, respectivamente, de 30 cm y 20 cm. Determina:
a)        La velocidad del agua en los dos extremos.
b)        La presión en el extremo 2.



3. Las áreas de las partes ancha y angosta del tubo de la figura son, respectivamente, 50 cm² y 10 cm². El caudal de agua es de 2.000 cm³/s. Determina:
a) La velocidad del agua en ambas partes del tubo.
b) La diferencia de presiones entre las partes ancha y angosta.
c) La diferencia de alturas en las columnas de mercurio.

La fuerza de sustentación debe contrarrestar al peso. Esta fuerza se produce por la diferencia de presión entre la parte superior e inferior del ala:

F = ∆P·S

P = M·g = 165·10⁴ N

∆P = F/S = P/S = 165·10⁴/900 = 1833,3 Pa

Ahora utilizamos la ecuación de Bernoulli (entre esos dos puntos):

P + ½ρv² = P₁ + ½ρv₁²          (1 es encima ala, menor presión)

∆P = P - P₁ = ½ρv₁² - ½ρv² =

½ρv₁² = ∆P + ½ρv²

v₁² = 2·∆P/ρ + v²

v₁ = √(2·∆P/ρ + v²) =  255,621 m/s   (más velocidad)

Pricipios aerodinámicos (manualvuelo.com)

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Hola,



Caudal = Q = Vol/t = 0,2 m³/d = Sección·velocidad

v₁ = Q/Sec₁ = 0,2/(π·0,15²) = 2,83 m/s

v₂ = Q/Sec₂ = 0,2/(π·0,10²) = 6,366 m/s




P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂

1,90·10⁵ + ½10³·2,83² = P₂ + ½10³·6,366² + 10³·10·6

P₂ = 1,90·10⁵ + ½10³·2,83² - (½10³·6,366² + 10³·10·6) =  113741,472 Pa

Hola,



Q = 0,002 m³/s = Secc·veloc        (Caudal)

v₁ = 0,002/(50·10^-4) = 0,4 m/s

v₂ = 0,002/(10·10^-4) = 2 m/s



Ec. Benoulli:

∆P = ½·ρ·(v₂² - v₁²) = ½·10³·(2² - 0,4²) = 1920 Pa

Como:

1 atm = 101325 Pa = 760 mm de Hg   =>   Pa = 760/101325 = 0,0075 mm de Hg

1920 Pa = 1920·0,0075 = 14,4 mm de Hg