1P Mecanica Fluidos A2009
Páginas: 5 (1054 palabras)
Publicado: 21 de abril de 2015
U.L.A. FACULTAD DE INGENIERIA.
ESCUELA DE MECANICA.
MECANICA DE FLUIDOS. Sección 01 y 02.
Mérida, 01/05/2009
PRIMER PARCIAL
PROBLEMAS.
1.
Un canal de navegación posee, en uno de los cambios de nivel, una esclusa de dos compuertas, las cuales poseen una articulación
vertical (Pivote) en los puntos A y B, tal y como se muestra en la figura.
10 m
Pivote B
Nivel de agua
10 m
Compuerta
AguaAgua
Pivote A
Nivel de agua
8 mts
10
5 mts
Corte de la Esclusa
Compuertas
Si el peso de cada compuerta es de 5000 Kg, determine:
a) La fuerza resultante que ejerce la presión del agua en cada una de las compuertas.
b) La línea de acción de cada una de las fuerzas.
c) El momento en los pivotes A y B.
(4 puntos)
2.
Considere un manómetro de doble tubo sujeto a un tubo de aire como se muestra enla
figura. Si la densidad relativa (GE) de uno de los fluidos es 13.55, determine la densidad
relativa del otro para la presión absoluta indicada del aire y una presión atmosférica igual a
100 KPa.
(3 puntos)
3.
Sobre un plano inclinado un ángulo α respecto a la horizontal desciende una película de
líquido newtoniano de espesor H. Para este tipo de flujo la distribución transversal de
velocidaden la dirección perpendicular al plano (espesor) viene dada por la expresión
aproximada:
Si α = 30°, el fluido tiene una densidad de 850 kg/m3, una viscosidad cinemática de 200 cSt, y si la velocidad del fluido a la altura de
la superficie libre es de 2 cm/s, determine:
a) La altura H de la película de fluido, en mm.
b) El esfuerzo cortante sobre el plano inclinado, en Pa.
(3 puntos)
4.
Unobjeto plástico de forma irregular se pone a flotar en el agua contenida dentro de un depósito cilíndrico vertical de 3 m de diámetro.
Al introducir el objeto en el agua se puede notar un aumento en el nivel del tanque de 0,45 cm. Determine:
a) La masa del objeto, en kg.
3
b) El volumen no sumergido del objeto si su densidad es de 350 kg/m .
(3 puntos)
5.
La distancia entre los centros de las ramasde un tubo en U abierto a la atmósfera es de 22
cm y el tubo contiene alcohol hasta una altura de 20 cm en ambas ramas. Ahora se hace
girar el tubo alrededor de su rama izquierda a 4.5 rad/s. Determine la diferencia en la
elevación de las superficies libres del fluido en las dos ramas, medida en el centro de cada
una de las tuberías.
(2 puntos)
U.L.A. FACULTAD DE INGENIERIA.
ESCUELA DEMECANICA.
MECANICA DE FLUIDOS. Sección 01 y 02.
Mérida, 28/05/2009
PRIMER PARCIAL
SOLUCION PROBLEMAS.
1.
Un canal de navegación posee, en uno de los cambios de nivel, una esclusa de dos compuertas, las cuales poseen una
articulación vertical (Pivote) en los puntos A y B, tal y como se muestra en la figura.
10 m
Nivel de agua
Pivote B
10 m
Nivel de agua
Compuerta
Agua
5 mts
Corte de la EsclusaPivote A
Agua
10
8 mts
Compuertas
Si el peso de cada compuerta es de 5000 Kg, determine:
a) La fuerza resultante que ejerce la presión del agua en cada una de las compuertas.
b) La línea de acción de cada una de las fuerzas.
c) El momento en los pivotes A y B.
(4 puntos)
SOLUCION
a)
Fuerza resultante
.
.
.
.
.
b)
Línea de acción
.
c)
Momento en pivotes
.
.
2.
Considere unmanómetro de doble tubo sujeto a un tubo de aire como se muestra
en la figura. Si la densidad relativa (GE) de uno de los fluidos es 13.55, determine la
densidad relativa del otro para la presión absoluta indicada del aire y una presión
atmosférica igual a 100 KPa.
(3 puntos)
SOLUCION
Considerando la presión ejercida por el manómetro en el fondo tenemos:
0.22
0.40
0.22
76000
0.40
76000
100000
3924100000 13.55 1000
1000 9.81 0.40
29243.61
5243.61
3924
1.3363
9.81
0.22
3.
Sobre un plano inclinado un ángulo α respecto a la horizontal desciende una película de líquido newtoniano de espesor H. Para
este tipo de flujo la distribución transversal de velocidad en la dirección perpendicular al plano (espesor) viene dada por la
expresión aproximada:
Si α = 30°, el fluido tiene una...
ESCUELA DE MECANICA.
MECANICA DE FLUIDOS. Sección 01 y 02.
Mérida, 01/05/2009
PRIMER PARCIAL
PROBLEMAS.
1.
Un canal de navegación posee, en uno de los cambios de nivel, una esclusa de dos compuertas, las cuales poseen una articulación
vertical (Pivote) en los puntos A y B, tal y como se muestra en la figura.
10 m
Pivote B
Nivel de agua
10 m
Compuerta
AguaAgua
Pivote A
Nivel de agua
8 mts
10
5 mts
Corte de la Esclusa
Compuertas
Si el peso de cada compuerta es de 5000 Kg, determine:
a) La fuerza resultante que ejerce la presión del agua en cada una de las compuertas.
b) La línea de acción de cada una de las fuerzas.
c) El momento en los pivotes A y B.
(4 puntos)
2.
Considere un manómetro de doble tubo sujeto a un tubo de aire como se muestra enla
figura. Si la densidad relativa (GE) de uno de los fluidos es 13.55, determine la densidad
relativa del otro para la presión absoluta indicada del aire y una presión atmosférica igual a
100 KPa.
(3 puntos)
3.
Sobre un plano inclinado un ángulo α respecto a la horizontal desciende una película de
líquido newtoniano de espesor H. Para este tipo de flujo la distribución transversal de
velocidaden la dirección perpendicular al plano (espesor) viene dada por la expresión
aproximada:
Si α = 30°, el fluido tiene una densidad de 850 kg/m3, una viscosidad cinemática de 200 cSt, y si la velocidad del fluido a la altura de
la superficie libre es de 2 cm/s, determine:
a) La altura H de la película de fluido, en mm.
b) El esfuerzo cortante sobre el plano inclinado, en Pa.
(3 puntos)
4.
Unobjeto plástico de forma irregular se pone a flotar en el agua contenida dentro de un depósito cilíndrico vertical de 3 m de diámetro.
Al introducir el objeto en el agua se puede notar un aumento en el nivel del tanque de 0,45 cm. Determine:
a) La masa del objeto, en kg.
3
b) El volumen no sumergido del objeto si su densidad es de 350 kg/m .
(3 puntos)
5.
La distancia entre los centros de las ramasde un tubo en U abierto a la atmósfera es de 22
cm y el tubo contiene alcohol hasta una altura de 20 cm en ambas ramas. Ahora se hace
girar el tubo alrededor de su rama izquierda a 4.5 rad/s. Determine la diferencia en la
elevación de las superficies libres del fluido en las dos ramas, medida en el centro de cada
una de las tuberías.
(2 puntos)
U.L.A. FACULTAD DE INGENIERIA.
ESCUELA DEMECANICA.
MECANICA DE FLUIDOS. Sección 01 y 02.
Mérida, 28/05/2009
PRIMER PARCIAL
SOLUCION PROBLEMAS.
1.
Un canal de navegación posee, en uno de los cambios de nivel, una esclusa de dos compuertas, las cuales poseen una
articulación vertical (Pivote) en los puntos A y B, tal y como se muestra en la figura.
10 m
Nivel de agua
Pivote B
10 m
Nivel de agua
Compuerta
Agua
5 mts
Corte de la EsclusaPivote A
Agua
10
8 mts
Compuertas
Si el peso de cada compuerta es de 5000 Kg, determine:
a) La fuerza resultante que ejerce la presión del agua en cada una de las compuertas.
b) La línea de acción de cada una de las fuerzas.
c) El momento en los pivotes A y B.
(4 puntos)
SOLUCION
a)
Fuerza resultante
.
.
.
.
.
b)
Línea de acción
.
c)
Momento en pivotes
.
.
2.
Considere unmanómetro de doble tubo sujeto a un tubo de aire como se muestra
en la figura. Si la densidad relativa (GE) de uno de los fluidos es 13.55, determine la
densidad relativa del otro para la presión absoluta indicada del aire y una presión
atmosférica igual a 100 KPa.
(3 puntos)
SOLUCION
Considerando la presión ejercida por el manómetro en el fondo tenemos:
0.22
0.40
0.22
76000
0.40
76000
100000
3924100000 13.55 1000
1000 9.81 0.40
29243.61
5243.61
3924
1.3363
9.81
0.22
3.
Sobre un plano inclinado un ángulo α respecto a la horizontal desciende una película de líquido newtoniano de espesor H. Para
este tipo de flujo la distribución transversal de velocidad en la dirección perpendicular al plano (espesor) viene dada por la
expresión aproximada:
Si α = 30°, el fluido tiene una...
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