di2007vad va escriure: Presión Dinámica: Al dar salida al agua por una abertura, ésta fluirá con cierta fuerza, que llamaremos presión dinámica. En la práctica, esto significa que el agua saldrá con mayor velocidad mientras más presión tenga.
El tamaño del orificio por el que sale el agua también afectará su velocidad, mientras menor sea el orificio, mayor será su velocidad, pero también saldrá menos agua.
Por lo tanto, la velocidad con que el agua sale depende tanto de la presión como el tamaño de la salida.
La velocidad es importante, porque afecta la distancia a la cual puede llegar el chorro de agua.
Presión Residual: Cuando se permite que el agua salga por una abertura, la presión en el recipiente disminuirá. Se llama presión residual la que queda en el recipiente mientras el agua sale.
En un punto de un fluido decimos que existe una
presión estática (P), significa que si colocamos una superficie S en dicho punto, aparecerá una fuerza F perpendicular a la misma y de magnitud P•S.
POR LO TANTO LA EXISTENCIA DE UNA PRESIÓN ESTATICA SE MANIFIESTA CON LA APARICIÓN DE UNA FUERZA SOBRE UNA SUPERFICIE QUE EXISTA DENTRO DEL FLUIDO INDEPENDEINTE QUE EL MISMO SE ENCUENTRE EN MOVIMIENTO O EN REPOSO.
Hay un error generalizado en el uso de estos términos que en los temarios no se explican bien, por ejemplo en la definición que has puesto dices que la presión dinámica es una "fuerza con la que sale el agua". Esto no es conceptualmente correcto. El agua al salir por un orificio tiene velocidad y toda masa que tiene velocidad posee lo que se denomina "energía cinética", la formula que "mide" cuanta energía cinética tiene un fluido es:
Pd = 1/2 ro v^2
Donde ro es la densidad del fluido.
Esta expresión que tiene unidades de presión es la energía cinética del fluido debida a la velocidad del fluido en su movimiento, es lo que se denomina
Presión dinámica. Ésta no se manifiesta ejerciendo una fuerza sobre una superficie, como ocurre con la presión estática, sino que es la energía por unidad de volumen que posee el fluido en movimiento. Dimensionalmente tiene unidades de presión, ya que expresa la energía cinética del fluido por unidad de volumen, es decir JULIO/m^3. Es similar a lo que ocurre cuando medimos la lluvia caida decimos que han caído, por ejemplo 10 litros/m^2 pues esto es equivalente a decir que han caida 10 mm. Ya que sería la altura que alcanzará el agua si tiráramos 10 litros en un metro cuadrado.
Pues si decimos que el agua circula a 2 m/s, entonces tendrá una presión dinámica de:
Pd=1/2 ro v^2 = 1/2 9810 N/m^2 ·4 m/s = 19620 JULIOS/m^3
Se demuestra que JULIOS/m^3 son Pascales, por lo tanto decimos que el agua posee una presión dinámica de 19620 PASCALES, pero no se manifiesta con la aparición de una fuerza de 19620 N en un metro cuadrado, sino que decimos que en un metro cubico de agua a 2 m/s existe una energía cinética de 19620 JULIOS/m^3
Así pues la presión dinámica no se puede medir con un manómetro, pues dichos instrumentos funcionan solamente con la presión estática. Lo que si podemos hacer es que ya que dimensionalmente la presión dinámica tiene unidades de presión (Pa) y dichas unidades son equivalentes a una altura de un cilindro de un determinado fluido de peso especifico gamma, podemos expresar la presión dinámica como una altura que denominaremos altura de velocidad (hv), pero solo a efectos de medida. Así:
Pd = 1/2 ro v^2 = ro·g·hv ---> hv = v^2/2·g
Donde g es la aceleración de la gravedad.
En el ejemplo de antes agua a 2 m/s tiene una altura de velocidad de:
hv = v^2/2·g = 4/2·9,81 = 0,20 mca
Es habitual en el lenguaje de los bomberos denominar presión dinámica a la que marca un manómetro cuando el agua que circula en una instalación se encuentra en movimiento. Esta forma de expresarse no es correcta ya que el concepto técnico de presión dinámica es el expuesto, lo que marca un manómetro en esa situación es una presión estática, la cual ha disminuido respecto a la que había ya que parte de la energía, que poseía el agua cuando estaba en reposo, se ha gastado en poner en movimiento el fluido. Sería más correcto llamar Presión RESIDUAL, a esta presión.
Hay otro error conceptual en lo que has dicho " mientras menor sea el orificio, mayor será su velocidad, pero también saldrá menos agua." La velocidad con que sale el agua por un orificio depende de la presión que hay antes de la salida, es decir de la presión en punta de lanza, lo que pasa es que a igual velocidad de salida, si la sección del orificio es mayor estará pasando más caudal. Lo correcto por lo tanto es decir:
Por lo tanto,
EL CAUDAL con que el agua sale depende tanto de la presión como el tamaño de la salida.