Física - Clase 25: Caudal

Física - Clase 25

• Tema: Caudal

• Definición: Caudal es el volumen de líquido que fluye por una sección transversal en un tiempo determinado.

• Fórmula: Caudal (Q) = Volumen (V) / Tiempo (t)

  • Unidades: m³/s, litros/segundo, etc.

• Equivalente Fórmula: Q = S * v (Caudal = Sección * Velocidad) where:

  • S = Sección transversal del tubo (m²)
  • v = Velocidad del fluido (m/s)

• Diferencia entre caudal y velocidad: Caudal mide el volumen de fluido que pasa por un punto en una unidad de tiempo. Velocidad mide la distancia recorrida por una partícula en la misma unidad de tiempo.

Actividades de la Clase

• Saberes previos (inicio): Identificar si el flujo es laminar, turbulento, viscoso o denso

• Desarrollo: Construir ejemplos para comprender el concepto de caudal. Estudiantes toman apuntes.

• Cierre: Aplicación del concepto de caudal a los fluidos en movimiento.

• Flujo volumétrico en sección angosta/ancha: El flujo volumétrico permanece constante.

• Velocidad e Influjo: A mayor velocidad del fluido, menor presión. A menor área, mayor velocidad. Viscosidad relacionada con el roce entre fluidos.

Ejemplos de problemas

• Ejemplo 1 (problema de la clase): Se sabe que un fluido pasa por un tubo con diametro 2 cm a 10m/s. Se necesita calcular el caudal.
• Ejemplo 2 (problema de la clase): Hallar el caudal de un tanque de 2.3m³ que se llena en 6 minutos.
• Ejemplo 3 (problem propuesto): Un tubo de 80m² de área de salida con una velocidad de 40m/s. Calcular el caudal.
• Ejemplo 4 (trabajo extra clase): calcular el caudal de agua que llena un recipiente de 0.5m³ en 40 segundos.