1r ciclo Dos problemas de fluidos

[Tuxero]

Hola, tengo dos problemas relacionados con fluidos que no sé por dónde agarrarlos.

1)Un tubo en forma de U y con ramas de secciones S1 = 1 $cm^2$ y S2 = 10 $cm^2$ está lleno de agua hasta una altura h = 15 cm. A continuación se vierten $50 cm^3$ de aceite en la rama 2 ($\rho_{aceite} = 0,88 \frac{g}{{cm}^{3} }$). Calcular los niveles que alcanzan el agua en la rama 1 y el aceite en la rama 2 cuando el sistema está en equilibrio.


2)Se está diseñando un planeador de fibra de vidrio ($\rho_{vidrio} = 1600 \frac{kg}{{m}^{3}}$ con una superficie de alas de 10 $m^2$ y un grosor de 5 cm.
a)Calcular el coeficiente K asociado a la forma del planeador necesario para que la velocidad de descenso en el aire en calma sea de 0,7 $ms^(-1)$.
b)Si en un vuelo el planeador se mantiene a altura constante calcula la diferencia de viscosidades del aire en la parte superior e inferior de las alas.

Gracias de antemano.

[neometalero]

Re: Dos problemas de fluidos

Para un cuerpo moviéndose en un flujo turbulento en el que se producen remolinos alrededor del cuerpo en movimiento la fuerza de rozamiento depende de v2 y es proporcional a la resistencia aerodinámica. En ese caso la velocidad límite viene dada por:

$$v=\sqrt{\frac{2F}{\rho AC } }$$

donde tenemos F el peso del objeto, la densidad, la superficie y dicho coeficiente que deseamos determinar. Despejando:

$$C=\frac{1}{ v}\sqrt{\frac{2F}{ \rho A} }$$

y como el peso es F=mg y la masa es $M=V\rho$, substituyendo con los datos del problema, se llega a :

$$C\equiv K=\frac{1}{ v} \sqrt{\frac{2V\rho g}{ \rho A} }=\frac{1}{v } \sqrt{2ge}$$

donde e es el espesor. Con todo ello, yo obtendo un valor para dicho coeficiente de 1.4142.
Espero haberte ayudado.

[skynet]

Re: Dos problemas de fluidos

evidentemente la altura de la columna de aceite son 5cm.

por lo que la altura de agua del ramal 1 es 5x0.88 cm mayor a la altura de agua en el ramal 2, así que, si llamamos h1 y h2 a los incrementos de altura de agua en los ramales 1 y 2 obtenemos:

h1+h2= 5x0.88
h1=10xh2

despejas y las alturas totales en cada ramal serán:

H1=15+h1
H2=15-h2+5

saludos