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FMF 026 Física del Movimiento Humano
Guía de Ejercicios N º07
Guia 07 Dinámica de Fluidos
Problemas de Desarrollo
1) Por una manguera contra incendios de 6.5 [cm] de diámetro, fluye agua a una tasa
de 0.018 [m3/s]. La manguera termina en una boquilla de diámetro interior igual a 2.5
[cm]. ¿Con qué velocidad sale el agua de la boquilla? (Resp: 36,7 [m/s])
2) El radio de una tubería de agua disminuye desde 0,2 a 0,1 [m]. Si la velocidad
media en la parte más ancha es 3 [m/s], hallar la velocidad media en la parte más
estrecha. (Resp: 12 [m/s])
3) En una arteria de diámetro 0.6 [cm], el flujo de sangre tiene una velocidad de 20
[cm/s]. Si la arteria reduce su diámetro hasta 0.4 [cm], determine la velocidad en esa
zona de la arteria. (Resp: 45 [cm/s])
4) Para una cierta persona en posición vertical, la arteria aorta se encuentra a una
altura de 150 [cm] de sus pies. Si la arteria del cerebro se encuentra 30 [cm] más
arriba de la aorta, encuentre la presión en la arteria del cerebro (suponga que la
presión promedio en la arteria aorta es 100 [mm-Hg] y que la densidad de la sangre es
de 1060 [kg/m3]). (Resp: 76,6 [mm-Hg])
5) Para una cierta persona en posición vertical, la arteria aorta se encuentra a una
altura de 150 [cm] de sus pies. Si la arteria tibial anterior se encuentra a 5 [cm] de los
pies, encuentre la presión en la arteria tibial anterior (suponga que la presión promedio
en la arteria aorta es 100 [mm-Hg] y que la densidad de la sangre es de 1060 [kg/m3]).
(Resp: 213.01 [mm-Hg])
6) Para una cierta persona en posición horizontal, encuentre la presión en la arteria
tibial anterior (suponga que la presión promedio en la arteria aorta es 100 [mm-Hg] y
que la densidad de la sangre es de 1060 [kg/m3]). (Resp: 100 [mm-Hg])
7) Si la densidad de la sangre es de 1.1 [g/cm3] ¿Cuál es la diferencia de presión de la
sangre entre la cabeza y el corazón de una jirafa, separados a 2[m]? (Resp: 2.2—104
[Pa])
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Guía de Ejercicios N º07
8) La presión promedio a la salida de la arteria aorta es de 100 [mm-Hg], y en la vena
cava es de 5 [mm-Hg]. Si el volumen circulatorio promedio es de 5 litros por minuto,
determine la resistencia al flujo cardiaco. (Resp: 0.1556—109 [N—s/m5])
9) A través de la contracción de la
tubería que se muestra en la figura
fluye agua. Para la diferencia dada de
0,2 [m] en el nivel del manómetro, y
sabiendo que D = 0,05 [m], determine
el caudal. (Resp: Q = 4,056—10-3
[m3/s])
10) Para cortar varios materiales se
pueden usar chorros líquidos de
diámetro pequeño y alta presión. Si se
ignoran los efectos viscosos y las
diferencias de altura, calcular la presión
para producir un chorro de agua de 0,1
[mm] de diámetro con una velocidad de 700
[m/s]. Asuma que el diámetro del chorro
líquido es mucho menor que D. Además,
determine el caudal. (Resp: P = 2,45 105
[kPa]; Q = 5,50 10-6 [m3/s])
D
11) El agua que fluye a 6 [m/s] por un tubo de 6 [cm] de diámetro pasa a otro tubo de
3 [cm] de diámetro conectado al primero.
a) ¿Cuál es su velocidad en el tubo pequeño? (Resp: 24 [m/s])
b) Si los centros de ambos tubos están sobre la misma recta horizontal , ¿Cuál es
la diferencia de presión entre los dos tubos conectados? (Resp: 270 [kPa])
12) Por la tubería horizontal
representada en la figura
circula agua. El diámetro de
las secciones 1 y 3 es d1 = d3
= 20 [cm], reduciéndose en la sección 2 a la mitad. Si la diferencia de presiones entre
las secciones 1 y 2 es de 3 [N/cm2], determine:
a) Las velocidades en las tres secciones (Resp: v1 = v3 = 2 [m/s]; v2 = 8 [m/s])
b) El caudal, expresado en [litro/seg] (Resp: Q = 62,8 [litro/s])
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