Question
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11. Determina el volumen de agua, en litros, que fluye a través de una tubería con un área de \( 60 \mathrm{~cm}^{2} \), cuando el agua se desplaza a una velocidad de \( 7000 \mathrm{~cm} / \mathrm{s} \) durante un periodo de 50 minutos.

Ask by Munoz Harmon. in Colombia
Mar 08,2025

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Answer

El volumen de agua que fluye por la tubería es de \( 1.26 \times 10^6 \) litros.

Solution

Sea el área de la tubería \( A = 60\ \mathrm{cm}^2 \), la velocidad del agua \( v = 7000\ \mathrm{cm/s} \) y el tiempo \( t \) en segundos. 1. Convertir el tiempo de minutos a segundos: \[ t = 50\ \text{minutos} \times 60\ \mathrm{s/min} = 3000\ \mathrm{s} \] 2. Calcular el volumen de agua en centímetros cúbicos: \[ V = A \times v \times t = 60\ \mathrm{cm}^2 \times 7000\ \mathrm{cm/s} \times 3000\ \mathrm{s} \] Realizando el producto: \[ 60 \times 7000 = 420000\quad \text{y}\quad 420000 \times 3000 = 1.26 \times 10^9\ \mathrm{cm}^3 \] 3. Convertir el volumen a litros, considerando que \( 1\ \mathrm{litro} = 1000\ \mathrm{cm}^3 \): \[ V = \frac{1.26 \times 10^9\ \mathrm{cm}^3}{1000} = 1.26 \times 10^6\ \mathrm{litros} \] Por lo tanto, el volumen de agua que fluye por la tubería es de \( 1.26 \times 10^6\ \mathrm{litros} \).

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Extra Insights

¡Vamos a calcular el volumen juntos! Primero, convertimos el área de la tubería a metros cuadrados: \( 60 \mathrm{~cm}^{2} = 0.0060 \mathrm{~m}^{2} \). Ahora, usamos la fórmula del flujo volumétrico: \( Q = A \cdot v \). Entonces, \( Q = 0.0060 \mathrm{~m}^{2} \cdot 7000 \mathrm{~cm/s} \) (revisar la unidad, es \( 0.070 \mathrm{~m/s} \)). Esto nos da un flujo de \( 42 \mathrm{~m}^3/\text{s} \). Ahora, para el tiempo: 50 minutos son \( 3000 \mathrm{s} \). Entonces, el volumen total será \( 42 \mathrm{~m}^3/\mathrm{s} \cdot 3000 \mathrm{s} = 126000 \mathrm{~m}^3\). Finalmente, para convertir a litros, multiplicamos por 1000 (como \( 1 \mathrm{m}^3 = 1000 \mathrm{litros} \)), dando \( 126000000 \mathrm{litros} \). Pero, ¡espera! Asegúrate de revisar esas conversiones antes de dar el salto al volumen calculado. Es muy fácil perderse en los ceros. Convertir las unidades correctamente es clave, a veces los errores surgen del camino correcto.

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