HIDRODINÁMICA EJERCICIOS RESUELTOS PDF
APRENDIZAJES ESPERADOS
☛ Conocer las ecuaciones para describir el movimiento de un fluido ideal.
☛ Identificar la ecuación de continuidad.
☛ Utilizar la ecuación de Bernoulli para explicar los efectos comunes de flujo de fluidos ideales.
PREGUNTA 1 :
Por un tubo de sección transversal circular variable fluye agua, llenándolo en todos sus puntos. En un punto el radio del tubo es 0,15m. Si la tasa estable de flujo en este punto es 1,2 m³/s, la rapidez del flujo en m/s, es
A) 12
B) 17
C) 20
D) 25
E) 30
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "B"
PREGUNTA 2 :
En la figura, un líquido viscoso sale por dos tuberías horizontales, al mismo nivel, de igual radio y longitudes a y 2a. Si V1 y V2 son las rapideces de salida del líquido en las tuberías, entonces, la relación V1÷V2 es
A) 1/8
B) 1
C) 2
D) 1/2
E) 1/4
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "B"
PREGUNTA 3 :
Sea V la rapidez con la que la sangre fluye de una arteria. La rapidez en una arteria bloqueada debido a un colesterol alto en la sangre, el cual reduce su radio efectivo en 20 % es
A) 10 V.
B) 25 V.
C) 5/2 V.
D) 5/4 V.
E) 25/16 V.
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "E"
PREGUNTA 4 :
En la figura, las velocidades del agua en las secciones 1 y 2 del tubo horizontal son 2 m/s y 4 m/s, respectivamente. ¿Cuál es la presión que registra el manómetro B?
A) 1,34×10⁴ N/m²
B) 1,34×10³ N/m²
C) 1,34×10² N/m²
D) 1,34×10⁶ N/m²
E) 1,34×10⁵ N/m²
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "E"
PREGUNTA 5 :
En el ser humano, la sangre fluye desde el corazón hacia la aorta, pasando hacia las grandes arterias, y estas se ramifican en arteriolas, que a su vez se ramifican en miríadas de delgados capilares. El radio de la aorta es de 1,2 cm y la sangre que pasa a través de ella tiene una rapidez de 40 cm/s. Si un capilar típico tiene un radio de 4 ×10−⁴ cm, y la sangre que fluye a través de él tiene una rapidez de 5×10−⁴ m/s; entonces el número de capilares que hay en el cuerpo es
A) 1×10⁹
B) 3×10⁹
C) 5×10⁹
D) 7×10⁹
E) 9×10⁹
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "D"
PREGUNTA 6 :
La figura muestra un sistema de calefacción de agua caliente instalado en una casa. Si el agua se bombea con una rapidez de 0,5 m/s a través de una tubería A de 4 cm de diámetro ubicada en el sótano, bajo una presión de 3 atm, y considerando que las tuberías no se dividen en ramificaciones, entonces, la presión en el punto C de la tubería B de 2 cm de diámetro en el segundo piso, 5 m arriba del nivel de la bomba, en atm, es
(densidad del agua = 1000 kg/m³ ; g = 10 m/s² ; 1 atm=10⁵ Pa)
A) 2,7
B) 2,5
C) 2,3
D) 2,1
E) 1,9
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "B"
PRACTICA PROPUESTA
PROBLEMA 1 :
Si la velocidad del agua en una tubería de 30 cm de diámetro es de 0,5 m/s, ¿cuál será la rapidez en el chorro de 7,5 cm de diámetro que sale por una boquilla unida al extremo de la tubería?
A) 2 m/s
B) 4 m/s
C) 6 m/s
D) 8 m/s
E) 9 m/s
Rpta. : "D"
PROBLEMA 2 :
Una buena forma de limpiar el cuerpo es tomar una ducha. Supongamos que la sección transversal de cada chorro de agua de una ducha es de 1 mm². Si el agua fluye a 10 m/s, ¿cuánta agua sale de cada orificio por segundo? Dé la respuesta en cm³/s.
A) 14
B) 15
C) 20
D) 25
E) 10
Rpta. : "E"
PROBLEMA 3 :
Un aneurisma es una dilatación anormal de un vaso sanguíneo como la aorta. Suponga que, debido a un aneurisma, la sección transversal A, de la aorta aumenta a un valor 1,6 A. La rapidez de la sangre a lo largo de una porción normal de la aorta es 0,4 m/s. Si se supone que la aorta es horizontal en una persona acostada, determine en cuánto supera la presión en la región dilatada a la presión en la región normal. Considere que la densidad de la sangre es de 1040 kg/m³.
A) 15,6 Pa
B) 20,3 Pa
C) 35,8 Pa
D) 50,7 Pa
E) 30,2 Pa
Rpta. : "D"
PROBLEMA 4 :
Los chorros de agua contra incendios son los siguientes: chorros de volumen bajo, chorros de líneas de mano y chorros maestros. El índice de descarga de un chorro contra incendios se mide en litros por minuto (L/min) o galones por minuto (gpm). El chorro maestro descarga más de 1400 L/min y se alimenta con líneas de manguera de entre 65 y 77 mm de diámetro; este tipo de chorro se usa para incendios de gran volumen. Considere que una manguera con un área interior de 385×10−⁵ m² produce una descarga de 1617 L/min. Para este caso, determine la rapidez con la que sale el chorro de agua.
A) 3 m/s
B) 4 m/s
C) 5 m/s
D) 9 m/s
E) 7 m/s
Rpta. : "E"
