Guía Mecánica De Fluidos

GUÍA DE EJERCICIOS, MECÁNICA DE FLUIDOS I-2012 CAPÍTULO I: ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS
Profesor : Fernando Betancourt. Ayudantes : Gonzalo Castillo Carrillo – Manuel Silva Moraga.
1. La mayor profundidad oceánica conocida es la fosa de las Marianas, en el océano Pacífico, que se encuentra a 11034 m. A esta profundidad el peso específico del agua del mar es aproximadamente 10520 N/ . En lasuperficie . Estime en atmósferas la presión a esta profundidad. R: 1121 atm 2. En la figura el manómetro A marca 1,5 kPa (manométrica). Los fluidos se encuentran a 20ºC. Determinar la elevación “z” en metros del nivel al que se encuentran los líquidos en los tubos B y C. R:

3. El depósito de la figura contiene agua y aceite inmiscible a una temperatura de 20ºC. ¿Cuál es la altura “h” en centímetros sila densidad del aceite es 898 kg/ ? R: h=8 cm

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4. Determine cuál de las tuberías A ó B se encuentra a mayor presión. Justifique su respuesta. R:

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R:

6. El indicador del depósito de gasolina de un coche marca proporcionalmente a la presión manométrica del fondo del depósito, como muestra la figura. Si el depósito tiene 30 cm de alto y contiene accidentalmente 2 cm de agua ademásde la gasolina, ¿cuántos centímetros de aire habrá en la parte superior del depósito cuando el indicador señale erróneamente “lleno”? R: h=0,94 cm

7. Los dos fluidos de la figura están a 20ºC. Despreciando el efecto de la tensión superficial, ¿cuál es la densidad del aceite en kg/ ? R: 748 kg/

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8. En la figura, sabiendo que la presión atmosférica es de 101,33 kPa y que la presión en elfondo es de 242 kPa, ¿cuál es la densidad relativa del fluido “x”? R: =15273 N/

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9. El gato hidráulico de la figura está lleno de aceite con 56 lbf/ . Si se desprecia el peso de ambos pistones, ¿qué fuerza hay que ejercer sobre la palanca si se quieren soportar 2000 lbf de peso? R: F=14 lbf

10. A una temperatura de 20ºC el manómetro A marca 350 kPa de presión absoluta. ¿Cuál es laaltura “h” de agua en centímetros? ¿Qué presión absoluta en kilopascales marcará el manómetro B? R: h=6,49 m ;

11. Los fluidos de la figura se encuentran a 20ºC. Determine la diferencia de presión en pascales entre los puntos A y B. R:

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12. Los fluidos del manómetro invertido de la figura se encuentran a 20ºC. Si kPa, ¿cuál es la altura H en centímetros? R: H=22,6 cm

13. En la figura, lapresión en el punto A es de 25 lbf/ . Todos los fluidos están a 20ºC. ¿Cuál es la presión del aire en la cámara cerrada B, en Psi? R: psi

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14. En la figura, el agua fluye hacia arriba en un tubo inclinado 30º con respecto a la horizontal. El manómetro de mercurio indica h=12 cm. Ambos fluidos se encuentran a 20ºC. ¿Cuál es la diferencia de presiones en el tubo? R: 26100 Pa

15. Eldepósito y el tubo de la figura se encuentran abiertos a la atmósfera. Si L=2,13 m ¿Cuál es el ángulo de inclinación del tubo? R:

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16. EL sistema de la figura está a 20ºC. Calcule la presión absoluta en el punto A en lbf/ R: lbf/

.

17. Las presiones en los depósitos A y B de la figura son iguales y su valor es 100 kPa. Si se introduce agua en el depósito A hasta aumentar hasta 130 kPa,determine y esquematice las nuevas posiciones del menisco de mercurio. El diámetro del tubo de conexión es de 1 cm. No considere cambio alguno en las densidades de los líquidos. R: h= 0,193 m

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18. Determine la presión manométrica en Pascales que hay en el punto A de la figura. ¿Es mayor o menor que la atmósfera? R: 12200 Pa

19. La compuerta AB de la figura mide 1,2 m de longitud y 0,8 m deancho. Despreciando la presión atmosférica, calcule la fuerza F sobre la compuerta y la posición de su centro de presiones X. R: F=38750 N; X=0,615 m

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20. La compuerta AB de la figura tiene una anchura de 5ft, está articulada en A y sujeta en B. El agua está a 20ºC. Calcule la fuerza sobre el apoyo B y las reacciones en A si la profundidad del agua es de h=9,5 ft. R: F= 9360 lbf ; 4260...