ANÁLISIS INTEGRAL
PREGUNTAS FRECUENTES EN ANALISIS INTEGRAL (CONTINUIDAD, CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y ENERGIA)
Por donde empiezo (check rapido):
Es volumen de control (entra/sale masa) o sistema cerrado?
Te piden caudal, fuerza/reacciones, potencia, altura de bomba/perdidas?
Flujo estacionario o transitorio?
1 entrada/1 salida o multiples?
Que datos te dan: A, V, Q, p, z, rho, g, hf, bomba/turbina?
Formulas base (catedra)
Continuidad:
Estacionario: suma(m_dot in) = suma(m_dot out)
m_dot = rho * A * V y Q = A * V
Cantidad de movimiento (fuerzas):
suma(F_ext) = suma(m_dot * V_vector out) - suma(m_dot * V_vector in)
Incluye: presiones (pA), peso (rhog*Vol), reacciones, friccion/corte si aplica.
Energia (Bernoulli extendida):
z + p/(rhog) + V^2/(2g) + h_bomba - h_turbina - h_f = constante (entre secciones)
Potencia: P_bomba = rhogQh_bomba ; P_turbina = rhogQ*h_turbina
Errores tipicos:
Confundir Q con m_dot, o usar V sin A.
Signos en momentum (vectores) y en presiones (p*A hacia adentro del VC).
Olvidar z o usar presion absoluta vs manometrica sin criterio.
Mezclar Bernoulli sin sumar perdidas (h_f) cuando hay rozamiento.
Ejercicios resueltos de Análisis Integral aplicados a volúmenes de control (Continuidad, Cantidad de Movimiento y Energía), explicados con el método de la cátedra: planteo del VC, balance de caudal, fuerzas por momentum y Bernoulli extendida con pérdidas, bombas y turbinas.
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TEORÍA DE ANÁLISIS INTEGRAL
FLUIDOS- ANALISIS INTEGRAL TEORIA
EJERCICIO DE PARCIAL RESUELTO EN HOJA
Una topadora de 12 ft de ancho se mueve a 30 mph barriendo una capa de 8 in de nieve, cuya densidad es 10 lb/ft³. Calcule la fuerza necesaria para empujar la topadora.
EJERCICIO DE PARCIAL RESUELTO EN VIDEO
Una draga extrae sedimento marino que es 50 % más pesado que el agua desde una profundidad de 43 m, a razón de 45 ft³/s. El fluido es luego lanzado desde la proa a través de un tubo de 1 m de diámetro con un ángulo de 45°. ¿Qué fuerza deben hacer los motores para mantener a la draga en su lugar?
FLUIDOS- ANALISIS INTEGRAL EJERCICIO REGALITO
PREGUNTAS FRECUENTES EN ANALISIS INTEGRAL (CONTINUIDAD, CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y ENERGIA)
¿Por dónde empiezo?
Respondé rápido:
¿Es Volumen de Control (entra/sale masa) o sistema cerrado?
¿Te piden Q, fuerza/reacciones, potencia, deltaP, altura de bomba/turbina?
¿Flujo estacionario o transitorio?
¿Cuántas entradas/salidas hay y en qué direcciones (vectores)?
¿Hay pérdidas (hf), bomba/turbina, o se puede usar Bernoulli ideal?
Fórmulas base (método cátedra)
Continuidad:
m_punto = rho * A * V
Estacionario: suma(m_punto in) = suma(m_punto out)
(Si incompresible y 1 entrada/1 salida: A1V1 = A2V2)
Cantidad de movimiento (vectorial):
suma(F_ext) = suma(m_punto * V_vec)_out - suma(m_punto * V_vec)_in
F_ext incluye: fuerzas de presión (pA), peso (rhog*Vol), reacciones, rozamiento si lo modelan.
Energía (Bernoulli extendida entre secciones):
z1 + p1/(rhog) + V1^2/(2g) + h_bomba - h_turbina - h_f
= z2 + p2/(rhog) + V2^2/(2g)
Potencia:
P_bomba = rhogQh_bomba
P_turbina = rhogQh_turbina
Errores típicos
Confundir Q con m_punto (y olvidar rho).
Usar momentum “en escalar” y olvidarte que es vector (direcciones y signos).
Presiones mal: p*A siempre actúa hacia adentro del volumen de control.
Olvidar z o hf en energía, o mezclar presión absoluta/manométrica sin consistencia.
Tomar Bernoulli donde hay pérdidas grandes sin agregar hf.
Identificación express
“Calcular caudal/velocidad” → Continuidad (Q=A*V)
“Fuerza para empujar/soportar” → Cantidad de movimiento (vector) + presiones + reacciones
“DeltaP / bomba / turbina / pérdidas” → Energía (Bernoulli extendida)
“Empuje de chorro / tobera / codo / draga / topadora” → Momentum sí o sí (y en ejes x,y)
