154203008 Preguntas Resueltas Mecanica de Fluidos





Preguntas Resueltas: Mecánica de Fluidos

1.- Determine el peso específico de un líquido, sabiendo que una columna de 18cm del mismo
es capaz de equilibrar una columna de 12cm de otro líquido, cuyo peso específico es de 0,78.

a) 0,52
b) 0,25
c) 52
d) 5,2

R: En el equilibrio de líquidos, se cumple que las presiones se igualan, por lo que:








2.- Si la presión atmosférica es de1030 gp/cm2 ¿Hasta qué profundidad deberá sumergirse un
buzo en el mar ( ρ = 1,02 ) para soportar una presión de 3,2atm?

a) 2,23 m
b) 223 m
c) 22,3 m
d) 0,223 m





R: Las 3,2atm corresponden a:

Como la presión total es de 3307,52gp/cm2 y la que genera la atmósfera es de 1030gp/cm2;

Entonces, la presión que el agua genera es de (3307,52 – 1030) gp/cm2 =2277,52gp/cm2



Aplicando laexpresión

3.- Si la fuerza ejercida sobre una superficie se duplica y la superficie se reduce a la mitad, la
presión:

a) Se reduce a la mitad
b) Se duplica
c) Se cuadruplica
d) Se reduce a la cuarta parte
e) No cambia


R: Como


con


y


, entonces:








, es decir, la presión se cuadruplica.




4.- Sobre el émbolo primario de una prensa hidráulica de 2cmde radio, se ejerce una fuerza de
8kp. Determine la fuerza que se transmite sobre el secundario, si su radio es de 20cm.

a) 800 Kp
b) 80 Kp
c) 0,800 Kp
d) 8 Kp

R: En una prensa hidráulica, se cumple que:










5.- Un cuerpo de 600gp, que ocupa un volumen de 800cm3, es puesto en un recipiente que
contiene un líquido de peso específico 0,85. Establezca si flota o se hunde. En el caso queflote,
determine el volumen que sobresale del líquido.

a) 9,4 cm
b) 940 cm
c) 0,94 cm
d) 94 cm

R: Si el volumen del cuerpo es de 800 cm3, entonces el máximo empuje que puede desalojar
es de:






Como el empuje es mayor al peso del cuerpo, entonces flota.

Dado que el peso del cuerpo se iguala al empuje, al estar flotando, el volumen desalojado es


de


.

Luego, el volumen quesobresale es: V=800 – 706 = 94





6.- El tubo en U de la figura contiene aceite en una rama y agua en la otra. A partir de la
superficie de separación de los dos líquidos, el aceite alcanza una altura de 20 cm y el agua
alcanza una altura de 16 cm. ¿ Cuál es la densidad relativa del aceite respecto del agua?.

a) 0,80
b) 0,9
c) 8
d) 800

R:









Consideremos dos puntos A y B en lamisma superficie de separación de los líquidos.
Como los dos puntos están en el mismo líquido y a la misma altura, se verifica que:









La presión atmosférica es igual en las dos ramas













7.- Una pieza de cobre sumergida en agua tiene un peso aparente de 2,65 N y cuando está
sumergida en un líquido de densidad 1,50 X 103 kg/ m3 su peso aparente es de 2,50 N.
Si la densidaddel cobre 8,9 X 103 kg/m3 ¿Se trata de cobre puro o contiene algún otro
componente?







R: Recordemos que el peso aparente es la fuerza neta que un objeto ejerce sobre un
dinamómetro o una balanza y que tiene el mismo módulo, la misma dirección y distinto
sentido que la fuerza que ejerce el dinamómetro o la balanza sobre el objeto.
Calculando el peso y el volumen de la pieza, las fuerzasque actúan sobre ella son el peso ⃗, el
empuje ⃗ y la fuerza ⃗⃗⃗⃗, que ejerce el dinamómetro con el que se ha pesado la pieza (de
sentido contrario al peso aparente). De acuerdo con el diagrama, se tiene:

∑


Sumergida en agua:




Sumergida en otro líquido:





Al resolver el sistema se encuentra que :




Si se tratara de cobre puro su peso sería:





Por lo tanto,contiene algún otro componente.

8.- (Caudal) Un depósito de agua que está abierto tiene una boquilla, cuya sección tiene un
área de 0.78 dm2 , que está situada a 2 metros por debajo de la superficie del agua.
Determinar el caudal que sale del orificio.

a) 1,0488
b) 0,0488
c) 4,4
d) 2,0488

R: El caudal que sale por un orificio viene dado por la expresión:
La velocidad de salida, según la ley...