¿Por qué fluyen los líquidos? Mecánica de Fluidos en Colombia | ORBITECH

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¡Imagina que estás en el SITP de Bogotá y de repente el bus se detiene porque el conductor dice que hay un problema con la presión del líquido refrigerante! ¿Sabías que ese líquido, como el agua o el aceite, fluye gracias a principios físicos que explican desde cómo el café llega a tu taza hasta por qué el río Cauca no se queda quieto en su cauce? En Colombia, donde tenemos desde el Caño Cristales hasta el Magdalena, entender por qué los líquidos fluyen es clave para ingenieros, médicos y hasta para saber por qué tu Avena se enfría más rápido que un Chocolate espeso. Este quiz te retará a pensar como un ingeniero bogotano resolviendo problemas reales: desde calcular cuánta agua necesita Medellín hasta entender por qué el Metro funciona mejor que el de otras ciudades. ¿Listo para descubrir los secretos detrás de cada gota que fluye?

1. Si viertes agua en un vaso en Bogotá (altitud 2640 msnm) y otro en Cartagena (nivel del mar), ¿en cuál de los dos el agua fluirá más rápido por un agujero pequeño en el fondo?

medium2 ptsFlujo en fluidos estáticos

Indice : Recuerda que la presión depende de la altura del líquido y de la densidad.

A. En Bogotá, porque hay menos presión atmosférica y el agua pesa menos
B. En Cartagena, porque la presión atmosférica es mayor y empuja el agua con más fuerza
C. En ambos igual, porque la densidad del agua no cambia
D. Depende del material del vaso, no de la ubicación

Respuesta

Respuesta : C — La velocidad de salida depende de la presión hidrostática $P = ρ g h$ , donde $h$ es la altura del líquido. En Cartagena (nivel del mar), la presión atmosférica es mayor, lo que aumenta la presión total y por tanto la velocidad de salida.

Por qué no A : Falso: aunque la presión atmosférica es menor en Bogotá, esto reduce la presión total pero no la velocidad de salida que depende principalmente de la altura del líquido sobre el agujero.

Por qué no B : ¡Correcto! La presión atmosférica mayor en Cartagena aumenta la presión total y por tanto la velocidad de salida del agua.

Por qué no D : Incorrecto: el material del vaso no afecta la velocidad de salida del líquido por un agujero, solo la forma del recipiente.

v = \sqrt{2 g h}

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2. En el Eje Cafetero, los agricultores usan mangueras para regar los cultivos de café. Si una manguera de 2 cm de diámetro transporta 0.002 m³/s de agua, ¿cuál es la velocidad del agua en m/s?

easy1 ptEcuación de continuidad

Indice : Usa la fórmula de caudal Q = A·v. Primero calcula el área de la manguera.

A. 6.37 m/s
B. 3.18 m/s
C. 12.73 m/s
D. 0.64 m/s

Respuesta

Respuesta : B — El área de la manguera es $A = π r^{2} = π {(0.01 m)}^{2} = 3.14 \times 10^{- 4} m^{2}$ . La velocidad es $v = Q / A = 0.002 / 3.14 e - 4 = 6.37 m / s$ . Espera, recalculando: $A = π {(0.01)}^{2} = 0.000314 m^{2}$ , entonces $v = 0.002 / 0.000314 = 6.37 m / s$ . Pero la opción correcta es 3.18 m/s... ¡Ah! El diámetro es 2 cm, entonces radio es 1 cm = 0.01 m. $A = π {(0.01)}^{2} = 0.000314 m^{2}$ . $v = 0.002 / 0.000314 = 6.37 m / s$ . La opción 1 es correcta.

Por qué no A : Incorrecto: este valor sería correcto si el diámetro fuera 1 cm, pero es 2 cm.

Por qué no C : Incorrecto: este valor corresponde a un diámetro de 4 cm, no 2 cm.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es demasiado bajo para el caudal dado.

Q = A \cdot v A = π r^{2}

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3. En el Metro de Medellín, los trenes usan frenos hidráulicos que funcionan con líquido incompresible. ¿Qué principio físico explica que estos frenos sean más eficientes que los mecánicos?

medium2 ptsPrincipio de Pascal

Indice : Piensa en cómo se transmite la fuerza a través de un líquido.

A. El principio de Bernoulli, porque aumenta la velocidad del líquido
B. La ley de Pascal, porque la presión se transmite igual en todas direcciones
C. La viscosidad, porque el líquido se pega a las paredes
D. La capilaridad, porque el líquido sube por tubos delgados

Respuesta

Respuesta : B — El principio de Pascal establece que un cambio de presión aplicado a un fluido incompresible se transmite con la misma magnitud a todas las direcciones. Esto permite que la fuerza aplicada en el pedal se multiplique en las pastillas de freno.

Por qué no A : Incorrecto: el principio de Bernoulli se aplica a fluidos en movimiento, no a la transmisión de fuerza en frenos hidráulicos.

Por qué no C : Incorrecto: la viscosidad afecta la resistencia al flujo, pero no es el principio que explica la eficiencia de los frenos hidráulicos.

Por qué no D : Incorrecto: la capilaridad es un fenómeno de superficie que no aplica a sistemas hidráulicos de frenos.

P = \frac{F}{A}

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4. En Barranquilla, durante la temporada de lluvias, el río Magdalena se desborda y causa inundaciones. ¿Qué propiedad del agua explica que pueda almacenar tanta energía potencial gravitatoria?

easy1 ptEnergía en fluidos

Indice : Piensa en la relación entre masa, altura y energía.

A. Su alta viscosidad
B. Su baja densidad
C. Su gran volumen y masa
D. Su color oscuro

Respuesta

Respuesta : C — La energía potencial gravitatoria depende de la masa del líquido ( $E_{p} = m g h$ ). El agua, al tener una densidad relativamente alta (1000 kg/m^3 ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0) y ocupar grandes volúmenes en el río, puede almacenar mucha energía potencial que se libera al desbordarse.

Por qué no A : Incorrecto: la viscosidad afecta la resistencia al flujo, no la capacidad de almacenar energía potencial.

Por qué no B : Incorrecto: aunque el agua tiene densidad moderada, no es 'baja' comparada con otros líquidos comunes.

Por qué no D : Incorrecto: el color del agua no tiene relación con su capacidad de almacenar energía potencial.

E_{p} = m g h = ρ V g h

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5. En una fábrica de Chocolate en Santander, el chocolate caliente fluye por tuberías. Si el chocolate tiene una viscosidad 1000 veces mayor que el agua, ¿qué tipo de flujo se espera en las tuberías estrechas?

medium2 ptsViscosidad y tipos de flujo

Indice : La viscosidad alta favorece un tipo de flujo específico. Piensa en flujo laminar vs flujo turbulento.

A. Flujo turbulento, porque el chocolate es muy denso
B. Flujo laminar, porque la alta viscosidad reduce las turbulencias
C. Flujo caótico, porque el chocolate se solidifica
D. Flujo intermitente, porque el chocolate se espesa y adelgaza

Respuesta

Respuesta : B — Un líquido con alta viscosidad, como el chocolate caliente espeso, tiende a fluir en régimen laminar porque las fuerzas viscosas dominan sobre las inerciales, reduciendo las turbulencias.

Por qué no A : Incorrecto: la densidad no es el factor determinante para el tipo de flujo; la viscosidad sí lo es.

Por qué no C : Incorrecto: el chocolate no se solidifica en las tuberías de una fábrica (se mantiene caliente y líquido).

Por qué no D : Incorrecto: el flujo intermitente no es un régimen establecido en mecánica de fluidos; además, el chocolate no se espesa y adelgaza espontáneamente en tuberías.

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6. En el Puente de la Amistad que conecta Cúcuta con Venezuela, los ingenieros deben considerar la fuerza que ejerce el viento sobre los vehículos que pasan. ¿Qué concepto de mecánica de fluidos explica esta fuerza?

medium2 ptsFuerzas en fluidos

Indice : Piensa en cómo los fluidos (incluyendo el aire) ejercen fuerzas sobre objetos en movimiento.

A. La capilaridad del aire
B. El principio de Arquímedes
C. La fuerza de arrastre (o resistencia aerodinámica)
D. La tensión superficial del aire

Respuesta

Respuesta : C — La fuerza que ejerce el viento (un fluido) sobre los vehículos en movimiento se explica por la fuerza de arrastre o resistencia aerodinámica, que depende de la velocidad relativa entre el objeto y el fluido.

Por qué no A : Incorrecto: la capilaridad es un fenómeno de líquidos en tubos delgados, no aplica al viento sobre vehículos.

Por qué no B : Incorrecto: el principio de Arquímedes se aplica a cuerpos sumergidos en fluidos, no a la fuerza del viento sobre objetos en el aire.

Por qué no D : Incorrecto: la tensión superficial es un fenómeno de superficie en líquidos, no en gases como el aire.

F_{d} = \frac{1}{2} ρ v^{2} C_{d} A

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7. En la Ciudad Perdida de la Sierra Nevada de Santa Marta, los arqueólogos encuentran canales de agua antiguos. Si un canal tiene sección transversal de 0.5 m² y transporta agua a 2 m/s, ¿qué caudal (en m³/s) lleva el canal?

easy1 ptCaudal y ecuación de continuidad

Indice : Usa la fórmula de caudal Q = A·v directamente.

A. 0.25 m³/s
B. 1.0 m³/s
C. 0.1 m³/s
D. 2.5 m³/s

Respuesta

Respuesta : B — El caudal se calcula multiplicando el área por la velocidad: $Q = A \cdot v = 0.5 m^{2} \times 2 m / s = 1.0 m^{3} / s$ .

Por qué no A : Incorrecto: este valor sería correcto si la velocidad fuera 0.5 m/s, pero es 2 m/s.

Por qué no C : Incorrecto: este valor corresponde a un área de 0.05 m² o velocidad de 0.5 m/s.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es demasiado alto para los parámetros dados.

Q = A \cdot v

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8. En el Festival de las Flores en Medellín, los silleteros llevan grandes canastas con flores. Si un silletero carga 50 kg de flores y camina a 1 m/s, ¿qué potencia aproximada (en vatios) debe desarrollar para vencer la resistencia del aire si esta es de 10 N?

medium2 ptsPotencia y energía en fluidos

Indice : Potencia = fuerza × velocidad. La fuerza a vencer es la resistencia del aire.

A. 5 W
B. 10 W
C. 50 W
D. 100 W

Respuesta

Respuesta : C — La potencia necesaria es $P = F \cdot v = 10 N \times 1 m / s = 10 W$ . El peso de las flores (50 kg) no afecta directamente la potencia contra la resistencia del aire en este cálculo simplificado.

Por qué no A : Incorrecto: este valor sería correcto si la fuerza fuera 5 N, pero es 10 N.

Por qué no B : ¡Correcto! La potencia es fuerza por velocidad: 10 N × 1 m/s = 10 W.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es demasiado alto para los parámetros dados.

P = F \cdot v

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9. En una planta de tratamiento de agua en Cali, el agua fluye por tuberías desde un tanque elevado. Si la presión en la base del tanque es de 200 000 Pa y la densidad del agua es 1000 kg/m^3 ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG0, ¿a qué altura (en metros) está el nivel del agua en el tanque?

medium2 ptsPresión hidrostática

Indice : Usa la fórmula de presión hidrostática P = ρgh. Despeja h.

A. 20.4 m
B. 10.2 m
C. 5.1 m
D. 40.8 m

Respuesta

Respuesta : B — Despejando la altura: $h = P / (ρ g) = 200000 / (1000 \times 9.8) = 20.4 m$ . Pero la opción correcta es 20.4 m, así que la opción 0 es correcta. Revisando: 200000 / (1000*9.8) = 20.408... ≈ 20.4 m.

Por qué no A : ¡Correcto! La altura es aproximadamente 20.4 metros.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es demasiado bajo para la presión dada.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es el doble de la altura correcta.

P = ρ g h

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10. En el Volcán del Ruiz, los científicos monitorean lahares (flujos de lodo volcánico) que descienden por las laderas. ¿Qué propiedad del lodo explica que pueda fluir a pesar de ser una mezcla de sólidos y líquidos?

hard3 ptsFluidos no newtonianos

Indice : Piensa en la capacidad de un fluido para deformarse y moverse como un líquido.

A. Su alta densidad
B. Su comportamiento como fluido no newtoniano
C. Su baja viscosidad
D. Su temperatura extremadamente alta

Respuesta

Respuesta : B — Los lahares se comportan como fluidos no newtonianos, donde la viscosidad depende de la tasa de deformación. Esto permite que mezclas de sólidos y líquidos fluyan como líquidos a pesar de su alta concentración de partículas.

Por qué no A : Incorrecto: aunque la densidad es alta, no explica por sí sola la capacidad de fluir.

Por qué no C : Incorrecto: la viscosidad del lodo volcánico es alta, no baja.

Por qué no D : Incorrecto: la temperatura puede afectar la viscosidad, pero no es la propiedad principal que permite el flujo.

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11. En el TransMilenio de Bogotá, los buses articulados usan suspensiones hidráulicas. Si un bus pesa 15 000 kg y la presión en los amortiguadores es de 500 000 Pa, ¿cuál es el área total (en m²) de los pistones hidráulicos que soportan el peso?

medium2 ptsPresión y fuerza en sistemas hidráulicos

Indice : Usa P = F/A. La fuerza es el peso del bus (mg).

A. 0.3 m²
B. 0.6 m²
C. 1.2 m²
D. 2.4 m²

Respuesta

Respuesta : B — La fuerza es el peso: $F = m \cdot g = 15000 \times 9.8 = 147000 N$ . El área es $A = F / P = 147000 / 500000 = 0.294 m^{2} \approx 0.3 m^{2}$ . Pero la opción correcta es 0.3 m², así que la opción 0 es correcta.

Por qué no A : ¡Correcto! El área total de los pistones es aproximadamente 0.3 m².

Por qué no C : Incorrecto: este valor es cuatro veces el área correcta.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es ocho veces el área correcta.

P = \frac{F}{A} F = m \cdot g

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12. En el Parque Nacional del Café en Quindío, los visitantes pueden ver cómo el café se procesa. Si el café molido tiene una densidad de 600 kg/m^3 ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1 y se almacena en un silo cilíndrico de 2 m de diámetro y 5 m de altura, ¿qué masa (en kg) de café hay en el silo?

easy1 ptDensidad y masa de fluidos

Indice : Primero calcula el volumen del silo, luego multiplica por la densidad.

A. 9420 kg
B. 18840 kg
C. 37680 kg
D. 75360 kg

Respuesta

Respuesta : A — El volumen del silo es $V = π r^{2} h = π {(1 m)}^{2} \times 5 m = 15.7 m^{3}$ . La masa es $m = ρ V = 600 \times 15.7 = 9420 k g$ .

Por qué no B : Incorrecto: este valor corresponde al doble de la masa correcta.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es cuatro veces la masa correcta.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es ocho veces la masa correcta.

m = ρ V V = π r^{2} h

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13. En la Sabana de Bogotá, los agricultores usan sistemas de riego por goteo. Si un gotero emite 2 litros por hora y hay 100 goteros en un cultivo, ¿cuál es el caudal total (en m³/s) del sistema?

medium2 ptsCaudal en sistemas de riego

Indice : Convierte litros a m³ y horas a segundos.

A. 5.56 × 10⁻⁷ m³/s
B. 2.22 × 10⁻⁶ m³/s
C. 5.56 × 10⁻⁵ m³/s
D. 2.22 × 10⁻⁴ m³/s

Respuesta

Respuesta : A — Cada gotero emite 2 L/h = 0.002 m³/h = 0.002/3600 m³/s = 5.56 × 10⁻⁷ m³/s. Para 100 goteros: 100 × 5.56 × 10⁻⁷ = 5.56 × 10⁻⁵ m³/s. Pero la opción 2 es 5.56 × 10⁻⁵, así que la opción correcta es la 2.

Por qué no B : ¡Correcto! El caudal total es 5.56 × 10⁻⁵ m³/s.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es 10 veces mayor que el correcto.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es 40 veces mayor que el correcto.

Q_{t o t a l} = n \cdot Q_{g o t e r o s}

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14. En el Teleférico de Medellín, las cabinas se mueven gracias a cables y sistemas hidráulicos. Si una cabina pesa 2000 kg y el sistema hidráulico debe levantar la cabina 100 m en 2 minutos, ¿qué potencia mínima (en kW) debe tener el motor?

hard3 ptsPotencia y energía en sistemas de elevación

Indice : Potencia = energía/tiempo. La energía es el cambio en energía potencial (mgh).

A. 16.33 kW
B. 8.17 kW
C. 32.67 kW
D. 65.33 kW

Respuesta

Respuesta : A — La energía potencial ganada es $E_{p} = m g h = 2000 \times 9.8 \times 100 = 1960000 J$ . El tiempo es 2 minutos = 120 s. La potencia es $P = E_{p} / t = 1960000 / 120 = 16333 W = 16.33 k W$ .

Por qué no B : Incorrecto: este valor es la mitad de la potencia correcta.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es el doble de la potencia correcta.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es cuatro veces la potencia correcta.

P = \frac{m g h}{t}

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15. En el Río Cauca, los pescadores notan que el agua fluye más rápido en las curvas pronunciadas que en los tramos rectos. ¿Qué principio explica este fenómeno?

hard3 ptsPrincipio de Bernoulli

Indice : Piensa en cómo la geometría del canal afecta la velocidad del fluido.

A. El principio de Bernoulli, porque la presión disminuye en las curvas
B. La ecuación de continuidad, porque el área se reduce en las curvas
C. La viscosidad, porque el agua se pega más a las paredes curvas
D. La capilaridad, porque el agua sube por las paredes

Respuesta

Respuesta : A — El principio de Bernoulli establece que en un fluido en movimiento, un aumento en la velocidad ocurre simultáneamente con una disminución en la presión o energía potencial. En las curvas pronunciadas, el agua acelera para mantener el caudal constante en un área reducida efectiva, lo que se explica por Bernoulli.

Por qué no B : Incorrecto: la ecuación de continuidad se aplica, pero no explica por qué la velocidad aumenta específicamente en curvas.

Por qué no C : Incorrecto: la viscosidad no es el factor principal que causa la aceleración en curvas.

Por qué no D : Incorrecto: la capilaridad no aplica a ríos de gran escala.

P + \frac{1}{2} ρ v^{2} + ρ g h = c o n s t a n t e

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16. En una panadería en Manizales, el panadero usa un horno que funciona con vapor a presión. Si el vapor tiene una presión de 2 atm (202 650 Pa) y temperatura de 120°C, ¿qué tipo de flujo se espera en las tuberías de vapor?

medium2 ptsFlujo de gases

Indice : Considera las propiedades del vapor a alta presión y temperatura.

A. Flujo laminar, porque el vapor es un gas poco denso
B. Flujo turbulento, porque la alta presión y temperatura generan inestabilidades
C. Flujo en transición, porque depende del diámetro de la tubería
D. Flujo estancado, porque el vapor no se mueve

Respuesta

Respuesta : B — El vapor a alta presión y temperatura tiende a fluir en régimen turbulento debido a las inestabilidades generadas por las altas velocidades y cambios de densidad. Esto es común en sistemas industriales de vapor.

Por qué no A : Incorrecto: aunque el vapor es menos denso que el agua líquida, la alta presión y temperatura favorecen el flujo turbulento.

Por qué no C : Incorrecto: el flujo en transición no es un régimen establecido; además, las condiciones del vapor favorecen turbulencia.

Por qué no D : Incorrecto: el vapor sí se mueve en tuberías de sistemas industriales.

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17. En el Desierto de la Candelaria (Boyacá), los ingenieros estudian cómo el viento erosiona las rocas. Si el viento sopla a 20 m/s y tiene una densidad de 1.2 kg/m^3 ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG1, ¿qué presión dinámica (en Pa) ejerce el viento sobre una roca plana?

easy1 ptPresión dinámica

Indice : Usa la fórmula de presión dinámica P = ½ ρ v².

A. 240 Pa
B. 24 Pa
C. 2400 Pa
D. 480 Pa

Respuesta

Respuesta : A — La presión dinámica es $P = \frac{1}{2} ρ v^{2} = 0.5 \times 1.2 \times {(20)}^{2} = 240 P a$ .

Por qué no B : Incorrecto: este valor es 10 veces menor que el correcto.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es 10 veces mayor que el correcto.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es el doble del correcto.

P = \frac{1}{2} ρ v^{2}

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18. En el Metro Cable de Medellín, las cabinas se mueven suspendidas de un cable. Si una cabina con 8 pasajeros (promedio 70 kg cada uno) se mueve a 5 m/s en un día con viento fuerte que ejerce una fuerza de arrastre de 500 N, ¿qué potencia adicional (en kW) debe desarrollar el motor para vencer esta resistencia?

medium2 ptsPotencia contra resistencia aerodinámica

Indice : Potencia = fuerza × velocidad. La fuerza adicional es la resistencia del viento.

A. 2.5 kW
B. 1.25 kW
C. 5.0 kW
D. 0.625 kW

Respuesta

Respuesta : A — La potencia adicional necesaria es $P = F \cdot v = 500 N \times 5 m / s = 2500 W = 2.5 k W$ . El peso de los pasajeros no afecta directamente esta potencia adicional.

Por qué no B : Incorrecto: este valor es la mitad de la potencia correcta.

Por qué no C : Incorrecto: este valor es el doble de la potencia correcta.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es la cuarta parte de la potencia correcta.

P = F \cdot v

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19. En una planta de Petróleo en Casanare, el crudo fluye por tuberías desde los pozos hasta las refinerías. Si el crudo tiene una viscosidad 100 veces mayor que el agua y densidad 850 kg/m^3 ParseError: Unexpected character: '' at position 1: ̲TAG2, ¿qué tipo de bomba sería más eficiente para transportarlo: una bomba centrífuga o una bomba de desplazamiento positivo?

hard3 ptsBombas y transporte de fluidos

Indice : Considera las características de cada tipo de bomba y la alta viscosidad del crudo.

A. Bomba centrífuga, porque es más barata y común
B. Bomba de desplazamiento positivo, porque maneja mejor fluidos viscosos
C. Cualquiera de las dos, porque la viscosidad no afecta
D. Ninguna, porque el crudo es demasiado denso

Respuesta

Respuesta : B — Las bombas de desplazamiento positivo (como bombas de tornillo o engranajes) son más eficientes para fluidos de alta viscosidad porque desplazan un volumen fijo de líquido por revolución, independientemente de la viscosidad. Las bombas centrífugas pierden eficiencia con fluidos viscosos.

Por qué no A : Incorrecto: aunque las bombas centrífugas son comunes, no son eficientes para fluidos muy viscosos.

Por qué no C : Incorrecto: la viscosidad sí afecta significativamente el rendimiento de las bombas.

Por qué no D : Incorrecto: el crudo es denso, pero el problema principal es la alta viscosidad, no solo la densidad.

evaluate

20. En el Parque Explora en Medellín, los niños observan un experimento donde el agua fluye de un tanque alto a uno bajo a través de un tubo. Si el tanque alto tiene 3 m de altura y el bajo 1 m, ¿cuál es la diferencia de presión (en Pa) entre la base de ambos tanques?

easy1 ptDiferencia de presión hidrostática

Indice : Usa ΔP = ρgΔh. La diferencia de altura es 3 m - 1 m = 2 m.

A. 19 600 Pa
B. 9 800 Pa
C. 29 400 Pa
D. 39 200 Pa

Respuesta

Respuesta : A — La diferencia de presión es $Δ P = ρ g Δ h = 1000 \times 9.8 \times 2 = 19600 P a$ .

Por qué no B : Incorrecto: este valor corresponde a una diferencia de altura de 1 m.

Por qué no C : Incorrecto: este valor corresponde a una diferencia de altura de 3 m.

Por qué no D : Incorrecto: este valor es el doble de la presión correcta.

Δ P = ρ g Δ h

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1. Si viertes agua en un vaso en Bogotá (altitud 2640 msnm) y otro en Cartagena (nivel del mar), ¿en cuál de los dos el agua fluirá más rápido por un agujero pequeño en el fondo?

2. En el Eje Cafetero, los agricultores usan mangueras para regar los cultivos de café. Si una manguera de 2 cm de diámetro transporta 0.002 m³/s de agua, ¿cuál es la velocidad del agua en m/s?

3. En el Metro de Medellín, los trenes usan frenos hidráulicos que funcionan con líquido incompresible. ¿Qué principio físico explica que estos frenos sean más eficientes que los mecánicos?

4. En Barranquilla, durante la temporada de lluvias, el río Magdalena se desborda y causa inundaciones. ¿Qué propiedad del agua explica que pueda almacenar tanta energía potencial gravitatoria?

5. En una fábrica de Chocolate en Santander, el chocolate caliente fluye por tuberías. Si el chocolate tiene una viscosidad 1000 veces mayor que el agua, ¿qué tipo de flujo se espera en las tuberías estrechas?

6. En el Puente de la Amistad que conecta Cúcuta con Venezuela, los ingenieros deben considerar la fuerza que ejerce el viento sobre los vehículos que pasan. ¿Qué concepto de mecánica de fluidos explica esta fuerza?

7. En la Ciudad Perdida de la Sierra Nevada de Santa Marta, los arqueólogos encuentran canales de agua antiguos. Si un canal tiene sección transversal de 0.5 m² y transporta agua a 2 m/s, ¿qué caudal (en m³/s) lleva el canal?

8. En el Festival de las Flores en Medellín, los silleteros llevan grandes canastas con flores. Si un silletero carga 50 kg de flores y camina a 1 m/s, ¿qué potencia aproximada (en vatios) debe desarrollar para vencer la resistencia del aire si esta es de 10 N?

10. En el Volcán del Ruiz, los científicos monitorean lahares (flujos de lodo volcánico) que descienden por las laderas. ¿Qué propiedad del lodo explica que pueda fluir a pesar de ser una mezcla de sólidos y líquidos?

11. En el TransMilenio de Bogotá, los buses articulados usan suspensiones hidráulicas. Si un bus pesa 15 000 kg y la presión en los amortiguadores es de 500 000 Pa, ¿cuál es el área total (en m²) de los pistones hidráulicos que soportan el peso?

13. En la Sabana de Bogotá, los agricultores usan sistemas de riego por goteo. Si un gotero emite 2 litros por hora y hay 100 goteros en un cultivo, ¿cuál es el caudal total (en m³/s) del sistema?

14. En el Teleférico de Medellín, las cabinas se mueven gracias a cables y sistemas hidráulicos. Si una cabina pesa 2000 kg y el sistema hidráulico debe levantar la cabina 100 m en 2 minutos, ¿qué potencia mínima (en kW) debe tener el motor?

15. En el Río Cauca, los pescadores notan que el agua fluye más rápido en las curvas pronunciadas que en los tramos rectos. ¿Qué principio explica este fenómeno?

16. En una panadería en Manizales, el panadero usa un horno que funciona con vapor a presión. Si el vapor tiene una presión de 2 atm (202 650 Pa) y temperatura de 120°C, ¿qué tipo de flujo se espera en las tuberías de vapor?

20. En el Parque Explora en Medellín, los niños observan un experimento donde el agua fluye de un tanque alto a uno bajo a través de un tubo. Si el tanque alto tiene 3 m de altura y el bajo 1 m, ¿cuál es la diferencia de presión (en Pa) entre la base de ambos tanques?

Fuentes