sábado, 28 de septiembre de 2013

Fuerza que hace el agua de una pileta sobre un tapón en el fondo

Problema: Hallar aproximadamente la fuerza debida al agua contenida en una pileta de 20 cm de ancho por 60 cm de largo y 50 cm de profundidad sobre un tapón de 5 cm de diámetro que se encuentra en el fondo de la pileta.

a) 9,81 N
b) 98,1 N
c) 1,96 N
d) 19,63 N
e) 196,3 N
f) 0,98 N

Resolución:
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4 comentarios:

  1. Hola, profesora. Soy Micaela, y estoy cursando con usted los martes de 10 a 13 hs. Estuve faltando las últimas 3 clases por motivos personales, quería saber que ejercicios esta tomando hasta ahora. Ya habrá empezado a ver fluidos y queriá saber hasta que tema ha llegado. Si puede responderme, le agradeceria mucho.

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  2. Hola Micaela,

    Ahora ya compenzamos con FLUIDOS REALES; llegamos hasta la página 12 del libro teórico de la Unidad 2, excluyendo donde comienza con "Asociación de resistencias" (a partir de ahí vamos a comenzar el Viernes).

    Ayer estuvimos viendo varias aplicaciones del Teorema de Bernoulli (distintos casos que pueden presentarse para aplicar este teorema), y en el último ratito comenzamos fluidos reales (Ley de Poiseuilll).

    De la guía se puede hacer hasta el ej. 22; de los adicionales, los primeros 65.

    Saludos,
    Miriam

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  3. Buen día Profe, una consulta: No se como aplicar la presión atmosférica a las fórmulas, se que es la presión que está arriba del fluido pero no se como ponerla en las ecuaciones ¿Puede ser que en las formulas P = densidad . g . h y P = F/A; P sea la variación de presión, la presión que tengo a una cierta profundidad en mi fluido menos la presión atmosférica? Y no sólo la atmosférica, cualquier otra presión? como diferencio la presión manométrica, la absoluta y la real?
    También le quería pedir si me recomienda leer algún apunte sobre la entropía, la parte teórica cómo varía. Leí los apuntes en este blog pero necesitaría algo quizá mas completo. Muchas gracias!

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  4. Hola Agustina,

    La forma de que aparezca la presión atmosférica en las fórmulas (en caso de que tenga que aparecer), es planteando el teorema de la hidrostática, esto se plantea SIEMPRE entre DOS puntos que estén en el mismo líquido. Por ejemplo, en este problema, se toma:

    - 1 punto sobre el fondo
    - Otro punto en el límite agua-aire, ahí la presión es justo la atmosférica.

    Y se plantea el teorema formalmente, que es así:

    p(en un punto más bajo) - p(en un punto más alto) = densidad . g . Dif. de altura

    Si planteás la resta en el orden en que está indicado arriba, entonces la Dif. de altura va POSITIVA.

    Aplicando eso a este problema, como se tomó el punto más alto en contacto con el aire, ahí hay presión atmosférica, entonces queda:

    p(en el fondo) - patm = densidad . g . 50 cm

    O sea que aparece "naturalmente" la presión atmosférica, simplemente planteando el teorema de la hidrostática. Ahí las presiones son ABSOLUTAS, o sea, son las presiones que tienen en cuenta TODOS los fluidos, incluso el efecto de la atmósfera o de lo que sea. La presión absoluta es la presión real.

    Para evitar confusiones con el tema de la presión: SIEMPRE trabajá con la presión absoluta, a menos que se pida específicamente la manométrica. La presión manométrica se define como: pmanom = p - patm , donde p es la presión absoluta. Pero como te decía: en cualquier problema, primero calculá p (absoluta), y después de eso, expresá la manométrica al final.

    Fijáte que el teorema relaciona a una DIFERENCIA ENTRE DOS PRESIONES, con d. g. H.
    O sea que la fórmula "p= densidad. g . H" está MAL (fijáte que nunca usamos eso como fórmula en clase).

    ----------------

    En la expresión p = F/S, ahí p debería ser una PRESION (no un DeltaP). Lo que pasa es que en este problema particular, se pidió explícitamente "descontar" el efecto del aire, entonces se DESCONTO la presión del aire, como si éste no existiera. Pero, la FUERZA total sobre el fondo que hay desde arriba es:

    Fuerza = presión_fondo . S , y ahí la presión sobre el fondo debería ser la ABSOLUTA.

    (lo que pasa es que esto no es lo que se pide en este problema)

    --------

    Con respecto a leer sobre entropía, te recomiendo en primer lugar el libro teórico de la Unidad 4 de la cátedra, ahí está muy bien. En segundo lugar, ¿seguro que leíste este apunte? Porque está bastante bueno:
    https://dl.dropboxusercontent.com/u/6805150/apuntes/apunte_termodinamica.pdf

    También hay libros, pero no vale la pena comprar, sino sólo como consulta... hay algunos nombrados en la Bibliografía recomendada de la guía de trabajos prácticos.

    Saludos,
    Miriam

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