ECUACIÓN DE BERNOULLI Y ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.

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Nota: cada orificio estaba separado por una distancia de 20 cm, además cada orificio tenía un diámetro de 0.6 cm

Parte 1

Usando la ecuación de Bernoulli calculamos la velocidad con la que salía el chorro de agua, primero en la perforación que estaba lijada por ambos lados:

[pic 1]

Donde z1 es la altura inicial y z2 es la altura final, debido a que z2 estaba a h=0 entonces:

[pic 2]

Pero como la presión era la misma en todos los puntos y la densidad del agua también:

[pic 3]

Nuestra velocidad V1 es cero debido a que partimos del reposo

[pic 4]

Entonces:

[pic 5]

[pic 6]

Para los otros dos orificios a distintas alturas hicimos lo mismo

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

Usando las ecuaciones de tiro parabólico calculamos las velocidades

[pic 11]

Como x0=0 y t=0.1s

[pic 12]

[pic 13]

Donde 0.35 es la distancia máxima sobre el eje x a la que llegó el chorro en m

[pic 14]

Y para

[pic 15]

[pic 16]

Como y0=0, t=0.1s y la aceleración en el eje y es la gravedad entonces

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

Por lo tanto

[pic 20]

Ahora ya podemos sacar la velocidad total

[pic 21]

[pic 22]

Usando los mismos procedimientos para los otros dos orificios obtenemos

Para el que está a 0.40 m de altura:

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Y para el de altura de 0.6 m y t=0.2 s

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

Parte 2

Cuestionario

- Explicar en sus propias palabras la ecuación de conservación de la masa.

La ecuación de conservación de la masa se basa en el análisis de sistemas abiertos termodinámicos, y puede ser aplicada en esta rama o en la dinámica de fluidos. Propiamente en la dinámica de fluidos se utiliza para cálculos de propiedades dentro de un volumen de control (o sistema abierto), los ejercicios de ingeniería basados en esta ecuación son principalmente para observar los flujos de masa (o volumen) que atraviesan las superficies de control, se basa en el principio de conservación de la masa y lo que propone es que los flujos de masa que ingresan en un volumen de control son los mismos que deben der salir de él.

- De la ecuación de Bernoulli, discutir ampliamente los casos posibles en los que se puede aplicar en situaciones de la vida real común y de ingeniería.

Latas en aerosol. Este tipo de sistema funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento, puede demostrarse que, como consecuencia en la disminución de su presión, aumenta la velocidad del fluido.

Tubo de Venturi. Estos tubos sirven para medir la diferencia de presión entre

el fluido que pasa a baja velocidad por una entrada amplia comparada con el fluido que pasa por un orificio de menor diámetro a alta velocidad.

Aviones. En la ingeniería aeronáutica es muy recurrente al tratar temas relacionados con los turborreactores y los procesos que suceden dentro de ellos; normalmente se tratan temas relacionados a la compresibilidad de los fluidos que circulan por el motor y también en los procesos aerodinámicos del avión.

Motores de combustión interna de autos. En el caso del ciclo Otto observamos características similares a las observadas en el caso de los aviones.

- ¿Se cumplen los resultados teóricos y experimentales en ambos casos de la práctica? En caso de no tener concordancia los resultados teóricos con los experimentales que explicación tienen.

Los resultados son coincidentes, sin embargo existen diferencias debidos a los errores en la coordinación y observación del experimento en tiempo real, el factor humano es muy importante en la realización de experimentos pues este tiende a desviar los resultados debido a las capacidades del observador, una posible forma de disminuir dicho error seria mediante la realización de varias iteraciones; además en los problemas de ingeniería normalmente se conocen y están bien definidas todos los valores con los que se trabaja.

- Una de las primeras explicaciones sobre la sustentación de un cuerpo más pesado que el aire, se deben al principio de Bernoulli. Discutir si esta ecuación se cumple cuando un flujo pasa a través de un cuerpo aerodinámico.

Con base en la ecuación de Bernoulli sabemos que a una misma altura en una capa de fluido y el valor de la suma de las presiones estática y dinámica es constante. De esta manera los cambios en la presión dinámica que se produzcan en dicha capa de fluido redundaran en cambios de presión estática.

Si se aumenta la presión dinámica disminuirá la estática

Si disminuye la presión dinámica aumentara la estática.

Las