UNIDAD 2
En esta unidad comprenderemos sobre el movimiento de los fluidos aplicando la ecuación de continuidad y la ecuación de Bernoulli. A través de simulaciones interactivas y juegos, exploraremos cómo estos principios se manifiestan en situaciones prácticas, como el diseño de sistemas de riego y otras aplicaciones cotidianas, para resolver problemas de manera efectiva y fundamentada.
1. Fase de Presentación del Problema
Bienvenido a la misión en la granja Los Prados Verdes. Don Javier, el dueño de la granja, necesita tu ayuda para resolver un problema crucial en su sistema de riego.
En el siguiente link de lectura encontrara el reto al que te debes enfrentar, o si lo prefieres podras escuchar el audio con las indicaciones dadas.
¿Aceptas el reto? ¡El futuro de los cultivos de Don Javier depende de ti!
2. Fase de Investigación
-
¿Qué ocurre con la presión cuando aumentas la velocidad del agua?
3. Fase de resolución del problema
Para resolver nuestro reto, necesitamos calcular el área de las secciones transversales de las tuberías que llevan el agua a los cultivos. Sabemos que el caudal del agua depende tanto del diámetro de las tuberías como de la velocidad del agua, y la ecuación de continuidad nos ayudará a entender esta relación.
Paso 1: Conociendo la fórmula
La ecuación que utilizaremos para calcular el área de las tuberías es la fórmula del área de un círculo, ya que las tuberías son circulares:
Paso 2: Datos del sistema de riego
El sistema de riego cuenta con dos tramos de tubería:
-
Tramo 1: Tubería que lleva agua a los 10 cultivos de maíz. Tiene un diámetro de 3 cm.
-
Tramo 2: Tubería que lleva agua a los cultivos de vegetales (tomates y pimientos). Tiene un diámetro de 2 cm.
Primero, convertimos estos diámetros a metros para hacer los cálculos:
Paso 3: Cálculos del área
Ahora que conocemos los diámetros, vamos a calcular el área para cada tramo. Completa los cálculos en la siguiente tabla utilizando la fórmula del área.
Paso 4: Preguntate
¿Cómo crees que el cambio en el diámetro de las tuberías afecta el caudal del agua en cada tramo?
4. Fase de Reflexión
En esta fase, reflexionarás sobre las decisiones que tomaste al calcular el área de las tuberías y cómo esto influye en el caudal y la eficiencia del sistema de riego. Además, tendrás la oportunidad de proponer mejoras y visualizar tu diseño a través de esquemas o dibujos. Así, te invito a completar el siguiente cuadro para tu análisis.
