¿El fluido que fluye por la tubería estrecha debajo del tanque sufrirá una aceleración debido a la gravedad? Si es así, ¿no violará la ecuación de continuidad?

Answer 1

Quizás desee saber que, aunque el área entre el punto B y el punto C es la misma y el fluido se acelerará por la gravedad, ¿cómo no se viola la continuidad? Estoy en lo cierto?

Mire el punto B y observe que la altura de la columna de agua que tiene que soportar es h1 y el punto C (justo dentro de la tubería y cerca de la salida) tiene que soportar la columna de agua de altura h1 + h2. Entonces, aunque la energía potencial hará que el fluido caiga de B a C., la presión más alta en C (que en B, debido al peso del fluido soportado) contrarrestará el hecho de que ninguna fuerza neta actuará sobre el fluido entre B y C. Como allí Si no hay fuerza neta, el fluido no acelerará de B a C y la velocidad será la misma. Así la continuidad no se viola.

También para agregar: cualquier cosa caerá con la aceleración hacia abajo g solo en caso de caída libre, es decir, sin otra fuerza que no sea la gravedad.

Edición : Después de resolver las ecuaciones, lo que está saliendo es que la presión en A es atmosférica y la presión en C también es atmosférica. Ahora la continuidad de la masa debe mantenerse entre B y C. La masa no puede desaparecer hasta que el objeto se desplace a más de 100,000 millas por segundo. Entonces, después de resolver la presión en B, la presión es inferior a la atmosférica (es Pb = Patmrho * g * h2).

Answer 2

Debería agradecerte por hacer una pregunta maravillosa. Esto es inteligente. Yo también temía cómo diablos funciona esto creando una masa de la nada …!

Pero lo descubrí. 🙂

En primer lugar supongo que la cabeza se mantiene constante (h1). Dado que hay una fuerza neta en el fluido y debido a F = ma, el fluido se acumula. También podemos decir esto. A medida que la energía potencial esté disminuyendo, habrá un aumento en la energía cinética.

Esto conduce a un aumento en la aceleración de la convección.

Ahora, de acuerdo con la ecuación de continuidad para la columna de agua incompresible A1V1 = A2V2 entre los puntos B y C, debe haber una disminución en el área de la sección transversal. Pero esta es un área de cS de fluido, el fluido no se enjuagará (contorneará) con la tubería. En cambio, fluye como un tronco invertido de cono ..!

Espero eso ayude..!!

Answer 3

En este caso, el agua que fluye de un tanque es la conversión de PE en KE, por la cual el fluido alcanza cierta velocidad para fluir. Que se rige por las leyes de movimiento y conservación de la energía y otras leyes de conservación.

La ecuación de continuidad también se aplica a un sistema que obedece las leyes de conservación. Particularmente, se aplica a un campo donde el flujo entra en la imagen. Por ejemplo magnética, eléctrica y de flujo de gases. Es la ecuación utilizada para especificar transporte y convección.

En el presente caso no es necesario utilizar la ecuación de continuidad. El agua fluye con aceleración g. Es flujo libre.

Answer 4

No entiendo cómo violaría la ecuación de continuidad.

La ecuación dice A1v1 = A2v2. En otras palabras, mayor es el área de la sección transversal, menor es la velocidad.
La salida de agua tiene una sección transversal más pequeña que la abertura ancha en la parte superior. Entonces, la gravedad acelerará el agua, y el agua saldrá de la salida con una velocidad mayor y la ecuación de continuidad funcionará. 🙂

Ahora estoy seguro de que desearía invertir su dibujo y volver a hacer la pregunta, ¿verdad? 😉

Bueno, de nuevo, en ese caso, la ecuación no se violará porque ahora, a pesar de que la salida es ancha, el agua no ocupará toda el área, sino que se estrechará y el área de la sección transversal será más pequeña que la abertura estrecha en la parte superior 🙂

Answer 5

La imagen dada es demasiado engañosa. Parece que el agua fluye a través de todo el tubo estrecho a lo largo de toda su longitud. ¡Y si ese fuera el caso, habría violado la ecuación de continuidad!

Pero eso no ocurrirá aquí. El área de la sección transversal del flujo debe hacerse más delgada a medida que avanza por el tubo (siempre que el flujo siga siendo racionalizado y el agua no se arrastre hacia abajo a lo largo de la superficie interna del tubo).

Es posible que sepa que la ecuación de continuidad proviene de la muy fundamental “Ley de conservación de la masa” (siempre que el fluido sea incompresible). Entonces, si el fluido hubiera violado la ecuación de continuidad, ¡literalmente significaría que estás creando materia de la nada!

Answer 6

Sí, el fluido acelerará en la tubería estrecha. Si asumimos que la condición es estable, habrá una aceleración por convección (velocidad en aumento con respecto al espacio) pero la ecuación de continuidad no se verá afectada porque dice que la velocidad de flujo de la masa siempre es igual a la masa caudal en el punto 1 (en la parte superior de la superficie, el área es más grande) en el punto 2 (al salir del tubo estrecho, el área es pequeña pero la velocidad es más alta) para que la continuidad no se vea afectada