ejercicios termohidraulica

E JERCICIOS 2

´
DE HIDR AULICA
,

25

DE OCTUBRE DE

2014

4. Una caneca sellada, de forma cil´ındrica, con di´ametro
de 90 cent´ımetros, que contiene agua, est´a “acostada”
sobre el piso. Si s´olo est´a ocupada por el agua la mitad de la caneca, los valores correctos para la fuerza hidrost´atica sobre la tapa de la caneca y la profundidad
del centro de presi´on son,respectivamente
a) 632 N y 0,19 m

1. Caso de la vida real: en la tarde del 15 de enero de
1919, un d´ıa inusitadamente c´alido en Boston, se rompi´o un tanque met´alico cil´ındrico de 9 metros de altura
y 27,4 metros de di´ametro usado para almacenar melaza. La melaza fluy´o por las calles matando peatones y
caballos y tirando edificios. La melaza ten´ıa una densidad de 1600 kg/m3 . Si el tanque estaballeno antes del
accidente, determinen la fuerza ejercida por la melaza
sobre las paredes del tanque. El enlace de abajo, tiene la
noticia del desastre para los estudiantes interesados:
desastre de melaza

b) 389,4 N y 0,24 m
c) 596 N y 0,265 m
d) 632 N y 0,005 m
e) 389,4 N y 0,17 m
5. Un autom´ovil sufre un accidente y cae en un lago hasta una profundidad de 12 m. Suponiendo que ladensidad del agua del lago es 1000 kg/3 y la superficie de la
puerta tiene a´ rea de 0,80 m2 , calculen la fuerza que debe
ejercer el conductor para abrirla. Esta fuerza equivale al
peso de un objeto de cierta masa; determinen esa masa
equivalente.
6. Calculen la fuerza que act´ua sobre una claraboya de
un barco, de 30 cent´ımetros de di´ametro, si su centro
est´a sumergido 10 metros respecto alnivel del agua, de
densidad 1024 kg/m3 .

2. La figura anterior representa una compuerta de forma
rectangular con base 1,2 metros y altura 1,8 metros, inclinada 45◦ , de forma que el lado superior del rect´angulo se encuentra a un metro de profundidad. Si el l´ıquido contenido es agua, se˜nale los valores correctos de la
magnitud de la fuerza hidrost´atica y la profundidad del
centro depresi´on.
a) F = 4 × 104 N y Zp = 2 m
b) F = 3,47 × 104 N y Zp = 1,8 m
c) F = 5,9 × 104 N y Zp = 1,8 m
d) F = 5,93 × 104 N y Zp = 2 m
e) F = 3,47 × 104 N y Zp = 1,58 m
3. Un vaso que tiene di´ametro de la base de 4 cent´ımetros
y el di´ametro de la parte superior de 7 cent´ımetros y altura 12 cent´ımetros, est´a lleno de agua. La fuerza sobre
el fondo del vaso es
a) 1,48 N
b) 3,53 N
c)0,67 N
d) 1,98 N
e) 0,48 N

7. Una piscina contiene agua hasta una altura de 2 metros.
El fondo es cuadrado, de lado 4 metros. Dos paredes
opuestas de la piscina son verticales; una est´a inclinada
45◦ y la otra 60◦ , respecto a la horizontal. Calculen la
fuerza que ejerce el agua sobre
a) el fondo
b) un lado vertical
c) el extemo de 45◦
d) el extemo de 60◦
8. Se llena con gasolina untanque cil´ındrico de 4 metros
de di´ametro y 6 metros de largo. Si el eje de simetr´ıa del
tanque es horizontal (tanque acostado), calculen
a) el centro de presi´on y la fuerza que ejerce la gasolina sobre cada una de las superficies planas del
tanque
b) la magnitud de la fuerza que ejerce la gasolina sobre la superficie lateral
9. Hay una superficie en forma de tri´angulo isoceles con
lados2, 3 y 3 metros. Si en cualquier situaci´on el lado de 2 metros est´a horizontal y a una profundidad de
10 metros, calculen el centro de presi´on y la fuerza que
ejerce el agua si:
a) la superficie est´a vertical
b) la superficie est´a horizontal
c) la superficie est´a inclinada 60◦ respecto a la horizontal

10. Un tanque lleno con aceite de 910 kg/m3 , tiene una pared inclinda como se veen la figura. En esta pared hay
una ventana rectangular de 1,2 m de base y 0,6 m de altura. Si la ventana tiene una inclinaci´on de 30◦ y su lado
superior se encuentra a una profundidad de 1 metro respecto a la superficie del aceite, calculen la fuerza sobre
la ventana y el centro de presi´on.

con densidad de 918 kg/m3 . Calculen el centro d epresi´on y la fuerza sobre esa pared vertical...