Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencia y matemáticasFísica · hace 9 años

¿Ayuda con estas preguntas de hidrodinámica? doy 5 estrellas =D?

1) a. La diferencia de presiones entre la superficie inferior y la superior del ala de un avión ¿depende de la altura a que va el avión?

b. La acumulación de hielo en el ala de un avión puede cambiar su forma de manera que se reduzca la fuerza ascensional. ¿Por que?

2) Se encuentra que un líquido sale más rapido y mas uniformemente de una lata cerrada cuando se le hacen dos agujeros que cuando se hace uno solo. ¿Por que?

3) Cuando un chorro de agua fluye suavemente de un grifo, se angosta al caer. Explicar este fenómeno.

Tengo mas o menos una idea de que responder pero quisiera saber sus respuestas desde ya muchas gracias por su tiempo.

1 respuesta

Calificación
  • hace 9 años
    Respuesta preferida

    Trébol:

    1a) Sí, porque la sustentación depende de la diferencia de presiones y ésta de la densidad del aire. A mayor altura se hace menos denso el aire atmosférico, con lo cual a igual velocidad menor sustentación, o bien se debe compensar con mayor velocidad para mantener la sustentación (esto es AEROdinámica, no HIDROdinámica), pero es dinámica de fluidos de todos modos).

    1b) sí porque al formarse hielo no necesariamente copia ka forma del ala con lo cual desdibuja o se deforma el perfil real de la misma, variando la sustentación (en general para peor, menos sustentación).

    2) En particular se nota esto si el segundo orificio se hace por arriba del nivel del líquido que está dentro de la lata. Sucede que al dejar entrar aire atmosférico la presión atmosférica de éste lo empuja desde arriba. De la otra forma al caer el líquido deja vacío el espacio por encima de él, el mismo se llena por aire que sólo puede entrar por abajo, por el mismo orificio que sale el líquido, generando que entre una "burbuja " de aire que asciende y se repita de a burbujas el fenómeno, esto se llama salir a borbotones, o sea que es una forma irregular, que no ocurre con otra perforación.

    3) En este caso (fluir suavemente) el flujo se llama "laminar", es como cilindros huecos concéntricos de fluido deslizándose uno sobre otro.

    Pero lo que interesa es que la velocidad media por la sección transversal (horizontal) del chorro es constante, porque marca el caudal constante: Q = caudal = A . V

    Como la velocidad media aumenta porque al caer el líquido se acelera, entonces para pasar igual cantidad de agua por segundo el chorro se debe estrechar:

    Q = A1 V1 = A2 V2 con A1> V2 porque V2 > V1 (1 es cerca del grifo, 2 es más lejos hacia abajo)

    Espero que te sirva.

    Saludos!

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