Problemario Mec.Fluido

PROFESOR
LIONEL RAMON FERNANDEZ GEGNER

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE CIVIL
MERIDA - VENEZUELA
JULIO - 2001

PROBLEMAS DE MECANICA DE LOS FLUIDOS

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

AGRADECIMIENTO

Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a Mildred, por la labor realizada durante toda
la ejecución del presente trabajo, haciendo con entusiasmo y esmero el texto y las
correcciones que fueron necesarias, disponiendo parte de su tiempo para que éste fuera
terminado en la fechaprevista.
A todos aquellos amigos que me dieron ideas con el fin de mejorar el presente trabajo y me
animaron a culminarlo.
A Aura y a todos aquellos que de una u otra forma me ayudaron, en otras actividades,
dejándome tiempo libre para hacer posible su terminación.

Lionel

1

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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

DEDICADO A MIS HERMANOS
Ciro
Carlos
Hortencia
Nancy
Erika

2

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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

INDICE
Capítulo 1
Peso específico, densidad
Viscosidad
Módulo de elasticidad volumétrico
Tensión superficial y capilaridad

5
6
16
18Capítulo 2
Presión, manómetros
Fuerzas sobre superficies planas
Fuerzas sobre superficies curvas
Empuje
Aceleración lineal
Rotación

23
39
66
90
102
111

Capítulo 3
Distribución de velocidades, continuidad
Ecuación de Bernoulli
Adción y sustracción de energía
Fuerzas producidas en tuberías
Fuerzas producidas en canales
Fuerzas producidas en álabes fijos
Fuerzas producidas enálabes móviles

120
138
164
173
184
191
198

Capítulo 4
Parámetros adimensionales
Semejanza dinámica en modelos

205
220

Capítulo 5
Flujo laminar entre placas planas
Flujo laminar en tuberías y anillos
Flujo turbulento en tuberías
Capa límite
Resistencia sobre cuerpos sumergidos

230
243
253
260
268

3

PROBLEMAS DE MECANICA DE LOS FLUIDOS

PROPIEDADES DE LOSFLUIDOS

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Capítulo 1
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Problema 1.1
Un recipiente cilíndrico de 1.00 m de diámetro y 2.00 m de altopesa 30.00 kg, si se llena
con un líquido el conjunto pesa 1500.00 kg, determinar el peso específico del líquido, la
densidad y el peso específico relativo o densidad relativa.

El peso específico γ, es por definición, la relación que existe entre el peso de un elemento y su
volumen; es decir,
γ=

W W2 − W1
=
π2
V
dh
4

Al sustituir los valores numéricos resulta
γ=

1500.00 −30.00
= 936.31 kg/m3
π
1.00 2 x 2.00
4

La densidad ρ, es por definición, la relación que existe entre la masa de un elemento y su
volumen o también, la relación entre el peso específico de un elemento y la aceleración de la
gravedad; es decir,

ρ=

kg s 2 / m
γ 936.31
=
= 94.93
g
9.81
m3

ρ = 94.93 UTM/m3

⇒

La densidad relativa, o peso específico relativo, S, es un...