Problemas de hidrostatica

Hidrost´tica a
1. Un tanque cerrado est´ parcialmente a lleno con glicerina. Si la presi´n del aire dentro del tano que es de 6 psi (41, 37kP a) y el nivel de glicerina es de 10f t (3, 05m), cual ser´ la presi´n en el fondo del a o 3 tanque? ( γglicerina = 12, 4kN/m ) 2.Se tiene un tanque construido por una serie de cilindros con los siguientes di´metros: 0, 3 ; a 0, 25 y 0, 15m como se muestraen la figura. El tanque contiene: aceite (γaceite = 8, 95kN/m3 ), agua (γagua = 10kN/m3 ) y glicerina (γglicerina = 12, 4kN/m3 ) y en el fondo del mismo se coloca un man´metro de mercurio. o Se pide calcular la altura h indicada por el man´meo tro. 3. Determine la inclinaci´n del tubo del man´metro si para las condio o ciones mostradas en la figura la presi´n en A supera a la presi´n en B por 6,89kP a. o o (Nota: SG es la densidad del l´ ıquido relativa a la del agua, es decir SG = ρ/ρagua )

4. Una piscina tiene 7m de ancho y 18m de largo. Determinar la magnitud y la ubicaci´n de la fuerza horizontal que experimenta cada una de o las paredes laterales de la piscina. Considerar que la profundidad de la misma es constante e igual a 2, 5m.

5. La figura muestra la secci´n transversal o deun tanque cerrado de 7m de largo. El tanque contiene alcohol et´ ılico y la presi´n del aire es de 40kP a. Deo termine la magnitud de la fuerza resultante que act´a u sobre la base del tanque.

6. Un tanque abierto tiene en una de sus paredes laterales una compuerta triangular como la mostrada en la figura. La puerta puede pivotar respecto al eje A-B. Conociendo las dimensiones del tanque y queeste contiene agua se pide: determinar el momento, respecto al eje A-B, que es necesario aplicar para mantener la compuerta cerrada.

7. La compuerta rectangular C-D de la figura tiene 2m de ancho y 1, 8m de largo. Asumiendo que el material de la compuerta es homog´neo y despree ciando la fricci´n en la bisagra C, se pide: determinar el o peso de la compuerta de manera que esta permanezca cerradahasta que el nivel del agua est´ 2m por encima e de la bisagra. 8. Una compuerta con la forma de una superficie cil´ ındrica parcial (conocida como compuerta Tainter) es empleada para contener el agua en un dique como muestra la figura. El radio de la superficie es de 6, 7m y su longitud es de 11m. La compuerta puede pivotar respecto del punto A y a su vez dicho punto est´ 3m a por encima del puntode apoyo de la compuerta (C). Determine la magnitud de la fuerza resultante sobre la compuerta. ¿Pasar´ esta resultante por el punto A?, a justifique.

9. Un tap´n c´nico es colocado en la pao o red de un tanque como se muestra en la figura. Mostrar que la fuerza horizontal que el agua ejerce sobre el tap´n no depende de h. Para la profundidad indio cada: ¿cu´l ser´ la magnitud de dicha fuerza?(Nota: a a 1f t = 0, 3048m)

10. El cilindro de la figura (de 2, 74m de longitud) se mantiene flotando en aceite y en contacto con la pared. Se pide: determinar la fuerza horizontal que el cilindro ejerce sobre la pared en el punto A. (Nota: γaceite = 9, 13kN/m3 )

11. Un globo aerost´tico pesa 225kg incluyendo el peso del globo, a la canasta y un pasajero. El aire ambiente tiene una temperaturade 26◦ C mientras que el aire caliente contenido en el globo est´ a 66◦ C. Asumiendo que tanto a el aire ambiente como el contenido en el globo tiene una presi´n est´ndar de o a 100kP a(1atm), se pide: determinar el volumen del globo para soportar el peso total. Asumiendo un globo esf´rico establecer el radio del mismo. (Nota: considerar e al aire como un gas ideal. p = ρRT ) 12. Una pieza deforma irregular pesa 3, 65kg en aire y 2, 39kg cuando est´ completamente sumergido en agua. Determinar la densidad del objeto. a 13. Un cubo de 1, 2m de arista y 1360 kg de peso flota sumergido hasta la mitad en un l´ ıquido contenido en un tanque abierto como se observa en la figura. Se pide determinar la magnitud, direcci´n y ubicaci´n de la fuerza ejercida o o por el l´ ıquido sobre la superficie...