Fluidos

Universidad Nacional Experimental Politécnica

de la Fuerza Armada Ciclo básico de ingeniería Sede Palmira Física II Secciones: III03M y III04M

Guía de Ejercicios de Estática de Fluidos

1. La máxima presión que puede obtenerse con un cierto cilindro de potencia de un fluido es de 20.5 MPa. Calcule la fuerza que puede ejercer si el diámetro de su pistón es de 50 mm. (Respuesta: 40,25 kN)2. Suponga que un hombre pesa 160 lb (fuerza). Calcule: su masa en slugs, su peso en N y su masa en kg. (Respuesta: 4,97 slugs, 712 N, 72,5 kg) 3. Un galón de un cierto aceite combustible pesa 7,50 lb. Calcule su peso específico, su densidad y su gravedad específica. (Respuesta: 56,1 lb/pie3, 1,74 slugs/pie3, 0,899) 4. Un tanque de almacenamiento de gasolina (sg = 0,68) consiste en un cilindrovertical de 10 m de diámetro. Si está lleno hasta una profundidad de 6,75 m, calcule el peso y la masa de la gasolina. (Respuesta: w = 3,536 MN, m = 360,5 Mg).

5. Las cuatro llantas de un automóvil se inflan a una presión manométrica de 200 kPa. Cada llanta tiene un área de 0.024 m en contacto con el piso. Determine el peso del automóvil. (R= F = 19200 Newton) 6. El resorte del manómetro depresión, tiene una constante de fuerza de 1000 N/m, y el émbolo tiene un diámetro de 2 cm. Cuando el manómetro se introduce en agua, ¿qué cambio en profundidad hace que el émbolo se mueva 0.5 cm? (h=1.62,) 7. El émbolo pequeño de un elevador hidráulico tiene un de sección transversal de 3 cm ; el de su émbolo grande 200 cm . ¿Qué fuerza debe
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aplicarse al émbolo pequeño para que el elevadorlevante una carga de 15 kN? (En talleres de servicio, esta fuerza suele aplicarse por medio de aire comprimido.) (F1=225N)

8. Para el sótano de una casa nueva, se hace un agujero en el suelo, con lados verticales de 2.4 m de profundidad. Se construye muro de cimentación de concreto en los 9.6 m de ancho de la excavación. Este muro de cimentación está a 0,183 m de distancia del frente del agujerodel sótano. Durante una tormenta, el drenaje de la calle llena el espacio frente al muro de concreto, pero no el sótano que está tras la pared. El agua no penetra la arcilla del suelo. Encuentre la fuerza que el agua hace en el muro de cimentación. Por comparación, el peso del agua está dado por 2.40 m X 9.60 m X 0.183 m X 1000 kg/m X 9.80 m/s = 41.3 kN. (R= F = 0,271 MN). 9. La figura muestra aSuperman que tata de beber agua por medio de un popote muy largo Con su gran fuerza, él logra la máxima succión posible. Las paredes del popote tubular no se colapsan. (a) Encuentre la máxima altura a la que pueda levantar el agua. (b) ¿Qué pasaría si? Todavía sediento, el Hombre de Acero repite su intento en la Luna, que no tiene atmósfera. Encuentre la diferencia entre los niveles de agua dentro yfuera del popote. (R= 10.3 m)
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10. La presión atmosférica normal es 1.013 X 10 Pa. La aproximación de una tormenta hace que la altura de un barómetro de mercurio baje 20 mm desde la altura normal. ¿Cuál es la presión atmosférica? (La densidad del mercurio es 13.59 g/cm .) (0.986x105 Pa) 11. Un obús esférico sellado de diámetro d esta rígidamente sujeto a un carro, que se muevehorizontalmente con una aceleración a como en la figura. La esfera esta casi llena con un liquido que tiene densidad ρ y también contiene una pequeña burbuja de aire a presión atmosférica. Determine la presione P en el centro de la esfera.
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R= 12. El tanque de la figura está lleno de agua a 2m de profundidad. En el fondo de la pared lateral esta una escotilla rectangular de 1m de alto y 2 m deancho, que está unida con bisagra en la parte superior de la escotilla. A) determine la fuerza que el agua ejerce sobre la escotilla b) encuentre el par de torsión ejercido por el agua alrededor de las bisagras. (F=29,4 KN, τ=16,3 Kn)

13. Un tubo U de área de sección transversal uniforme, abierto a la atmósfera, está parcialmente lleno de mercurio. Se vierte agua entonces en ambos

brazos. Si...