Se mide la cantidad de agua que sale de una manguera y se encuentra que una cubeta de 20 Litros se llena en 20 segundos:
a) Calcula el volumen de la cubeta en metros cúbicos (1 m3 = 1000 L). Primero desarrolla detalladamente la conversión.
b) Calcula cuántos metros cúbicos salen por la manguera cada segundo. Desarrolla y escribe las operaciones que estás realizando para llegar al cálculo.
El cálculo anterior es el gasto (G=v*A) que fluye por la manguera.
Considera que la manguera tiene un radio interior de 9mm (9x10-3m).
c) Calcula el área de una sección transversal de la manguera.
A=π*r2 =
d) Utilizando la expresión del gasto, calcula la velocidad con que el agua sale de la manguera.
De G=v*A; tenemos que:
e) Ahora, le pones un dedo en la salida del agua y dejas cubierta la mitad de dicha salida ¿qué área tendrá ahora la salida? Desarrolla la expresión y el resultado.
f) Calcula la nueva velocidad de salida del agua (comprenderás por qué es tan divertido poner el dedo en la salida de las mangueras)
v=G/A =
Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.
a) Calcula el volumen de la cubeta en metros cúbicos (1 m3 = 1000 L). Primero desarrolla detalladamente la conversión.
b) Calcula cuántos metros cúbicos salen por la manguera cada segundo. Desarrolla y escribe las operaciones que estás realizando para llegar al cálculo.
El cálculo anterior es el gasto (G=v*A) que fluye por la manguera.
Considera que la manguera tiene un radio interior de 9mm (9x10-3m).
c) Calcula el área de una sección transversal de la manguera.
A=π*r2 =
d) Utilizando la expresión del gasto, calcula la velocidad con que el agua sale de la manguera.
De G=v*A; tenemos que:
e) Ahora, le pones un dedo en la salida del agua y dejas cubierta la mitad de dicha salida ¿qué área tendrá ahora la salida? Desarrolla la expresión y el resultado.
f) Calcula la nueva velocidad de salida del agua (comprenderás por qué es tan divertido poner el dedo en la salida de las mangueras)
v=G/A =
Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.
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RESOLUCIÓN.
Datos:
V = 20 litros
t = 20 s
a) V = 20 litros (1 m³ / 1000 litros) = 0.020 m³
b) G = V / t
G = 0.020 m³ / 20 s = 1 exp -3 m³ / s
c) r = 9 mm = 9 exp10-3 m
A = π r² = π ( 9 exp10-3 m)² = 2.5446 exp -4 m²
d) G = v A
v = G / A = 1 exp 10 -3 m³ / s / 2.5446 exp -4 m² = 3.92 m / s
e) Si el Área se reduce a la mitad:
Anueva = A / 2 = 2.5446 exp -4 m² / 2 = 1.2723 exp -4 m²
f) v = G / A = 1 exp 10 -3 m³ / s / 1.2723 exp 10 -4 m² =7.859 m / s