Mecanica de fluido

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14.38 Una bebida no alcohólica (principalmente agua) fluye una tubería de una planta embotelladora con una razón de flujo de masa que llenaría 220 latas de 0.355 L por minuto. En el punto 2 del tobo, la presión manométrica es de 152 kPa y el área transversal es de 8.00 cm2. En el punto 1, 1.35 m arriba del punto 2, el área transversal es de de 2.00 cm2.
Calcule:
a) La razón de flujo dela masa
b) La razón de flujo de volumen
c) La rapidez de flujo en los puntos 1 y 2
d) La presión mano métrica en el punto 1
14.39 Se descarga agua de un tubo horizontal cilíndrico a razón de 465 cm3/s. En un punto del tubo donde el radio es de 2.05 cm, la presión absoluta es de 1.60 x 105Pa
¿Qué radio tiene una constricción del tubo donde la presión se reduce a 1.20 x 105Pa?14.51 un tubo en forma de U abierto por ambos extremos contiene un poco de mercurio. Se vierte con cuidado un poco de agua en el brazo izquierdo del tubo hasta que la columna de agua es de 15.0 cm (fig.14.34)
a) Calcule la presión manométrica en la interfaz agua-mercurio
b) Calcule la distancia vertical h entre la superficie del mercurio en el brazo derecho del. tubo y la superficie del agua en el brazo izquierdo.

14.52 La gran inundación de melaza. En la tarde del 15 de de enero de 1919, un día inusitadamente cálido en Boston, se rompió una tanque metálico cilíndrico de 27.4m de altura y27.4m de diámetro usado para almacenar mezcla. La mezcla fluyo por las calles en una corriente de 9m de profundidad, matando peatones y caballos y tirando edificios. La mezcla tenía una densidad de 1600 kg/m3 . Si el tanque estaba lleno antes del accidente, ¿ Que fuerza total ejercía la mezcla contra los costados? (Sugerencia: Considere la fuerza hacia afuera que actúa sobre un anillo de la pareddel tanque anchura dy a una profundidad y bajo la superficie. Integre para calcular la fuerza total hacia afuera. Suponga que, antes de romperse el tanque, la presión en la superficie de la mezcla era igual a la presión del aire afuera del tanque)

14.53 Un lanchón abierto tiene las dimensiones que se muestran en la figura 14.35. Si el lanchón está hecho con placa de acero de 4.0 cm de espesoren sus cuatro costado y el fondo, ¿Qué masa de carbón (densidad aproximada 1500kg/m3 ) puede llevar el planchón sin hundirse? ¿Hay espacio en el lanchón para contener ese carbón?

14.54 Un globo de aire caliente tiene un volumen de 2200 m3.La tela del globo peso 900 N. La canasta con su equipo y tanques de propano llenos pesa 1700 N. Si el globo apenas puede levantar otros 3200 N. depasajeros, desayuno y champán cuando la densidad del aire exterior es de 1.23 kg/m3, ¿Que densidad media tienen los gases caliente del interior?
14.79 Un bloque cubico de madera de 0.30m por lado incluye pesos que hacen que su centro de gravedad esté en el punto que indica la figura 14.39ª. El bloque flota en el agua con la mitad de su volumen sumergido. El bloque se”ladea” con un ángulo de 45.0o,como en la figura 14.39b. Calcule el momento de torsión neto respecto a un eje horizontal perpendicular al bloque y que pasa por su centro geométrico.


14.80 Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales (fig. 14.40). Se hace un agujero en una pared a una profundidad h bajo la superficie del agua.
a) ¿A qué distancia R del piede la pared tocara el piso el chorro que sale)
b) ¿A qué distancia sobre la base del tanque podría hacerse un segundo agujero tal que el chorro que salga por el tenga el mismo alcance que el que sale por el primero?

14.81 Una cubeta cilíndrica, abierta por arriba, tiene 25.0cm de altura y 10.0cm de diámetro. Se hace un agujero circular con área de...
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