Problema de hidrodinámica calcular la altura a la cual un chorro de agua golpeara un edificio
Con una manguera de 1.5 pulgadas de diámetro un bombero dispara un chorro de agua el cual sale con un flujo de 2.70 toneladas/minutos y un angulo de elevación de 73 grados. A) Calcular la altura a la cual el chorro de agua golpeara un edificio, ¿si este se encuentra a 20 metros de distancia de donde sale disparado el chorro de agua?(Expresar resultado en metros)
1 respuesta
Utilizas el principio de continuidad del flujo que sale de la boquilla.
Caudal de salida de la boquilla = 2.70 m^3 / 60 seg = 0.045 m^3/s
Se4ccion de salida= pi x (diam.)^2 / 4 = (3.14 x (0.0254 x 1.5)^2 / 4 = 0.00114 m^2
Siendo Caudal = Velocidad x Seccion ..............Velocidad de salida= 0.045 m^3/s / 0.00114 m^2 = 39.5 m/seg.
Desde aqui... es un problema de cinemática... tiro oblicuo...
La expresión general de la trayectoria del chorro, considerado de sección constante y despreciando rozamiento con el aire:...(y además considerando nivel "y " respecto del de salida del chorro) seria:
y(x) = x tg fi - g x^2 / 2 Vo^2 cos^2 fi = (3.27 x) - ( 9.80 x^2 / 2 . 39.5^2 .cos^2 (73°)
y(x) = 3.27 x - 0.0368 x^2 ... esta es la trayectoria real en el espacio(x, y) del chorro que sale de la boquilla.
Ahora si fijas x= 20 metros podes hallar la altura del chorro que corresponde:
y(20) = 3.27 x 20 - 0.0368 x 20^2 = 65.4 - 14.72 =50.7 metros de altura sobre la pared vertical del edificio distante 20 m de la salida de la boquilla.
¡Gracias! Me ayudo mucho su respuesta, ya lo había hecho y en la parte de arriba estaba bien, pero en la parte del tiro parabólico de verdad que estaba muy mal, se lo agradezco de verdad
