Biofísica 2 Opción múltiple 1 Fluidos 21 Hidrodinámica

Fluidos 1.21 ¿Qué fuerza produce un viento de 120 km/h sobre un techo de chapa de 3 m x 3 m? Considerar la densidad del aire 1,2 g/L.

 a) 2.500 kgf    b) 500 ton     c) 250 kgf      d) 150 kgf      e) 31 kgf      █ f) 600 kgf

Ecuación de Bernoulli

Pext + ½ δ vext² = Pint

donde

Pext = presión en el exterior del techo

Pint = presión en el interior del techo

δ = densidad del aire = 1,2 g/L = 1,2 kg/m³

vext = velocidad del viento = 120 km/h = 33,3 m/s

Reemplazando y despejando Pint - Pext

Pint – Pext = ½ δ vext²  = ½ 1,2 kg/m³ (33,3 m/s)² = 666,6 Pa

Definción de Presión

Pint – Pext = F / S

donde

F = fuerza del viento sobre el techo

S = Area del techo = 3 m 3m = 9 m²

Reemplazando y despejando F

F = (Pint – Pext) S = 666,6 Pa 9 m² =  6.000 N = 600 kgf   < --------- f)