Respuesta:
Para resolver este problema, podemos utilizar la ecuación de Bernoulli, que establece que la energía del fluido se conserva a lo largo del tubo. La ecuación de Bernoulli es:
P1 / ρ + 1/2 * v1^2 + g * h1 = P2 / ρ + 1/2 * v2^2 + g * h2
Donde:
- P1 y P2 son las presiones en las secciones 1 y 2, respectivamente
- ρ es la densidad del fluido
- v1 y v2 son las velocidades del fluido en las secciones 1 y 2, respectivamente
- g es la aceleración debido a la gravedad (que no se aplica en este caso, ya que el tubo es horizontal)
- h1 y h2 son las alturas de las secciones 1 y 2, respectivamente (que no se aplican en este caso, ya que el tubo es horizontal)
Como el tubo es horizontal, podemos simplificar la ecuación a:
P1 + 1/2 * ρ * v1^2 = P2 + 1/2 * ρ * v2^2
Sustituyendo los valores dados, obtenemos:
150 kPa + 1/2 * ρ * (3 m/s)^2 = P2 + 1/2 * ρ * (8 m/s)^2
Resolviendo para P2, obtenemos:
P2 = 150 kPa - 1/2 * ρ * ((8 m/s)^2 - (3 m/s)^2)
P2 ≈ 137.5 kPa
Por lo tanto, la presión en la sección estrecha es aproximadamente 137.5 kPa.
