El suministro de agua de un edificio se alimenta a través de una tubería principal de 6.00 cm de diámetro. Seobserva que

El suministro de agua de un edificio se alimenta a través de una tubería principal de 6.00 cm de diámetro. Se observa que un grifo de 2.00 cm de diámetro llena un contenedor de 25.0 L en 30.0 s. A) ¿Cuál es la rapidez a la que el agua sale del grifo? B) ¿Cuál es la presión manométrica en la tubería principal de6 cm? (Suponga que el grifo es la única “fuga” en el edificio.)

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El suministro de agua de un edificio se alimenta a través de una tubería principal de 6.00 cm de diámetro. Se observa que un grifo de 2.00 cm de diámetro llena un contenedor de 25.0 L en 30.0 s. A) ¿Cuál es la rapidez a la que el agua sale del grifo? B) ¿Cuál es la presión manométrica en la tubería principal de6 cm? (Suponga que el grifo es la única “fuga” en el edificio.)

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El suministro de agua de un edificio se alimenta a través de una tubería principal de 6.00 cm de diámetro. Se observa que un grifo de 2.00 cm de diámetro llena un contenedor de 25.0 L en 30.0 s. A) ¿Cuál es la rapidez a la que el agua sale del grifo? B) ¿Cuál es la presión manométrica en la tubería principal de6 cm? (Suponga que el grifo es la única “fuga” en el edificio.)

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El suministro de agua de un edificio se alimenta a través de una tubería principal de 6.00 cm de diámetro. Se observa que un grifo de 2.00 cm de diámetro llena un contenedor de 25.0 L en 30.0 s. A) ¿Cuál es la rapidez a la que el agua sale del grifo? B) ¿Cuál es la presión manométrica en la tubería principal de6 cm? (Suponga que el grifo es la única “fuga” en el edificio.)

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A nivel tanque se registra un caudal entrante... o sea cantidad de agua/ unidad de tiempo ...= 25 litros / 30 segundos = 0.833 litros/seg.

Este gasto es provisto por un grifo de 0.02 metros de diámetro... o sea que el agua atraviesa una sección de 3.14 x 0.02^2 / 4 = 3.14 x 10^-4 m^2.

Por teorema de continuidad... velocidad agua por sección del grifo = Caudal / Sección grifo = (0.833 litros/seg) / 3.14 x 10^-4 m^2. = (0.833 x 10^-3 m^3/ seg) / (3.14 x 10^-4 m^2) = 2.654 m/seg.

En la tubería principal aumenta el diámetro a 0.06 m. ( sección = 3.14 x 0.06^2 / 4 = 2.826 x 10^-3 m^2 y la velocidad de circulación disminuirá a ... V = Caudal / Sección cañeria= (0.833 x 10^-3 m^3/seg) / . 2.826 x 10^-3 m^2 = 0.295 m/seg.

Ahora debes aplicar el teorema de Bernoulli para hallar la presión en la tubería principal de alimentación:

Vp = velocidad tuberia principal= 0.295 m/seg......... Pp= incognita

V grifo =2.654  m/seg.   ..................P grifo = presion atmosferica = 0 referencia si trabajamos con la manometrica.

Luego planteas Bernoulli: continuidad entre cañería principal y grifo (sin adicionar ningún tipo de perdidas):

Si supones que las diferencias de altura (delta z) son muy pequeñas se te simplifican varios términos quedándote:

Pp= presion principal=  1/2 ( Vg ^2  -  Vp^2) x densidad del liquido

Pp = 0.50 ( 2.654 ^2 - 0.295^2) x 1000 Kg/m^3= y aqui obtendrias la presion manometrica en la cañeria principal.

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