Ejercicios y programación de computadores variables y tipos de datos

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Solución

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[pic 8]

Desarrolle una aplicación que calcule la velocidad final a partir de Y1 e Y2.

Desarrolle una aplicación que calcule la velocidad final a partir de H.

TEMA: DISEÑO DE SECCIONES DE CANALES

Objetivos: Encontrar una expresión para las más importantes propiedades geométricas de un canal trapezoidal.

Aplicación o contextualización: Estructuras hidráulicas

Planteamiento del problema: En la hidráulica de canales es muy importante considerar la geometría de la sección típica de la estructura. Un canal muy común es el de sección trapezoidal. Encuentre una fórmula para el área y el perímetro mojado en un canal trapezoidal de pendiente de talud de 45° en términos de la profundidad y de la base del canal.

[pic 9]

Para el perímetro, Como es el perímetro mojado, no tomamos en cuenta la superficie libre,

P = base + 2(diagonal)

[pic 10]

Desarrolle una aplicación que calcule el área y el perímetro mojado en un canal trapezoidal de pendiente de talud de 45° en términos de la profundidad y de la base del canal. Utilice las siguientes dos ecuaciones para P y compare muestre los resultados de ambas:

[pic 11]

TEMA: Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli.

Objetivos: Deducir la formula general para saber la velocidad de un flujo en un sifón hidráulico.

Aplicación o contextualización: Mecánica de fluidos, Hidráulica de tuberías.

Planteamiento del problema. La ecuación de Bernoulli es una ecuación que relaciona las variables que afectan la energía en un fluido en movimiento. Es utilizada para analizar los cambios que tiene un flujo cuando es transportado de cierto lugar a otro donde las condiciones son distintas. Puede expresarse como se ve a continuación:

[pic 12]

Donde H es la energía del flujo, P es la presión, es el peso específico del flujo y v es la velocidad.

Por otro lado, la ecuación de continuidad para los fluidos, asegura que la cantidad de agua que ingresa a una sección de control es la misma que sale, por lo tanto si existe una única entrada y una única salida y las secciones tienen la misma área, las velocidades de entrada y salida son iguales.

Un sifón es una estructura hidráulica utilizada para transportar fluidos de lugares de mayor altura a menor altura como podemos ver en la figura.

[pic 13]

Tomando la presión fuera del tubo como 0, asumiendo que la energía se conserva sin perdidas, encuentre la ecuación de la velocidad que llevaría el fluido dentro del sifón.

Solución

La energía en el punto inicial, es decir, sobre la superficie libre del estanque superior donde ingresara el fluido al sifón, es la siguiente:

[pic 14]

Como las energías se conservan,

[pic 15]

Desarrolle una aplicación que calcule la velocidad

Ana Ruiz Contreras.