1) Utilizando la ecuación de continuidad de los fluidos, tenemos :
A1 * v1 = A2 * v2
A1, A2 : área de las secciones transversales 1 y 2 respectivamente (4 cm ^ 2 y 8cm ^ 2).
V1, v2 : velocidades del fluido para las secciones 1 y 2 respectivamente (5 m / s y ?
)
Despejando v2 de la ecuación de continuidad de fluido :
v2 = (A1) * (v1) / (A2)
v2 = (0, 04 m ^ 2) * (5 m / s) / (0, 08 m ^ 2)
v2 = 2, 5 m / s (velocidad en la parte de nivel bajo)
2) Usando la ecuación de Bernoulli para el cálculo de la presión en el nivel inferior, tenemos :
P1 + (1 / 2)(ρ) * (v1 ^ 2) + (ρ) * (g) * (y1) = P2 + (1 / 2) * (ρ) * (v2 ^ 2) + (ρ)(g)(y2)
Establecemos que el subíndice 1 es para la parte alta (sección de arriba) y el subíndice 2 es para la parte baja (sección de abajo).
La altura de la parte baja es considerada el nivel de referencia, por lo tanto,
y2 = 0 m
La densidadρ del agua está establecida en 1 * 10 ^ 3 kg / m ^ 3
Sustituyendo valores :
(1, 5 * 10 ^ 5 Pa) + (1 / 2) * (1 * 10 ^ 3 kg / m ^ 3)(5 m / s) ^ 2 + (1 * 10 ^ 3 kg / m ^ 3)(9, 8 m / s ^ 2)(10 m) = P2 + (1 / 2) * (1 * 10 ^ 3 kg / m ^ 3) * (2, 5 m / s) ^ 2
(1, 5 * 10 ^ 5 Pa) + 12500 + 98000 = P2 + 3125
Despejando P2 :
P2 = (1, 5 * 10 ^ 5 Pa) + (12500) + (98000) - (3125)
P2 = 257375 Pa
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