fluidos

HIDROSTATICA

EJERCICIOS

UNIDADES
Expresar las siguientes cantidades en el sistema internacional de unidades:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

20 in/h
50 lb/in2
20000 lb/ft2
3500 lb∙ft/s
55 hp
150 ft3

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
1. Un recipiente cuyo volumen es de 300 cm3, se encuentra totalmente lleno de un
líquido desconocido, que tiene un peso específico de 28 000 N/m3. Cuál es lamasa
del líquido en el recipiente?.
2. Se coloca aceite hasta una altura de 25 cm, en un recipiente cilíndrico que tiene un
diámetro de 20 cm, y el peso total del recipiente y el aceite es de 75 N. Si el
recipiente vacío pesa 3,35 N, cuál es la gravedad específica y la densidad del
aceite?.
3. El tanque de combustible de un vehículo se llena con ga solina de gravedad
específica 0,65. El tanquetiene una capacidad total de 65 litros. Cuál es el peso del
combustible?.
4. Se tienen 10 galones de glicerina, cuyo peso específico es de 12 346 N/m3 y se
desea reemplazar la glicerina por una cantidad de mercurio cuyo gravedad
específica es 13,5 manteniendo el mismo peso de los 10 galones de glicerina.
Cuantos galones de mercurio se requieren?.
5. Un eje lubricado con Aceite SAE 70, rotadentro de una camisa concéntrica a 1000
rpm. La holgura radial entre la camisa y el eje es pequeña respecto al radio del eje,
de tal manera que se puede suponer una distribución lineal de velocidad en el
lubricante. Si el radio del eje es de 2 cm, la holgura radial entre el eje y la camisa
es de 0,1 mm, la longitud de la camisa es de 5 cm y el lubricante se encuentra a 60
°C, ¿Cual es lapotencia requerida para rotar el eje?.
6. Un eje lubricado, de 3 pulgadas de diámetro se encuentra dentro de una camisa de
8 pulgadas de longitud y se desplaza axialmente dentro de la camisa a una
velocidad de 0,3 ft/s. Para realizar el desplazamiento del eje, se debe aplicar en su
extremo una fuerza de 17 lb. Si la holgura radial e ntre el eje y la camisa es de
0,003 pulgadas, ¿Cuál es laviscosidad del lubricante?.
v.3

1

HIDROSTATICA

7. Un fluido Newtoniano se encuentra lubricando el espacio entre un eje y una camisa
concéntrica. El eje se desplaza axialmente a la camisa con una velocidad de 1 ,5
m/s cuando se le aplica una fuerza axial de 680 N. Si se le aplica una fuerza axial
al eje de 1 700 N, cual es la velocidad que adquiere el e je?. La temperatura del
fluido semantiene constante.
8. En un taller de servicio automotriz se cuenta con un gato hidráulico cuyo cilindro
tiene un diámetro interno de 6 pulgadas. Si se requiere elevar un peso de 5 500 lb,
cuál es la presión que debe tener el aceite en el cilindro hidráulico?.

HIDROSTÁTICA
1. Una carga W se apoya en la plataforma del montacarga hidráulico, que contiene
aceite de gravedad específica 0.8. Laplataforma pesa 50 N. El sistema se
encuentra en equilibrio en el instante mostrado. ¿Cuál es el peso W?.

2. La presa mostrada tiene una compuerta AB, de acuerdo con la figura la cual
pivota en el punto A. Calcule la fuerza de compresión que actúa en el soporte
BC.

v.3

2

HIDROSTATICA

3. La figura muestra un diseño de un dispositivo para controlar el nivel del agua y
queconsiste en un orificio de 5 cm de diámetro situado en el fondo del tanque y
que se cierra con un tapón cilíndrico de cobre que tiene 12 mm de espesor.
Desde el centro del tapón se extiende una varilla de cobre de 3 mm de diámetro
y 60 cm de longitud y sobre ella va fija una esfera de madera sólida. Calcule el
diámetro de la esfera a fin de que el tapon se eleve cuando el nivel del agua
hayacubierto la mitad de la esfera.
ρ (madera) = 800 kg/m3.
ρ (cobre) = 8.96 g/ml.

4. La figura muestra un tanque de agua en el que hay un tubo circular conectado a
la parte del fondo. Una compuerta circular de 20 cm de diámetro sella la
abertura del tubo para evitar que haya flujo. Para drenar el tanque se abre la
compuerta utilizando un motor. Calcular la fuerza que debe ejercer el motor
para...