guia fluidos resuelta
Páginas: 6 (1491 palabras)
Publicado: 20 de mayo de 2013
Pontificia Universidad Católica de Chile
Facultad de Física
FIS109C Física para Ciencias
Guía 8
FLUIDOS
1.
Una solución anticongelante esta compuesta de etilenglicol (! = 1116 kg/m3) con agua. Suponga
que la gravedad específica de esta solución es 1.0730. Asumiendo que el volumen total de la
solución es la suma de la partes, determine qué porcentaje del volumen representa eletilenglicol
en la solución. R: 63 %.
2.
Un cilindro (de extremos circulares) y un hemisferio son sólidos y hechos del mismo material,
están sobre suelo. Ambos producen igual presión sobre éste. El cilindro tiene 50 cm de altura.
Calcule el radio del hemisferio. R: 0.75 m.
3.
Un tubo se sella en ambos extremos y contiene 1 cm de líquido. La longitud del tubo es grande
en comparación con 1cm. No hay aire en el tubo, y el vapor en el espacio encima del líquido
puede ser ignorado. El tubo se gira en círculo con velocidad angular constante y el eje de
rotación pasa a través de un extremo del tubo, y durante el movimiento, se acumula el líquido en
el otro extremo. La presión del líquido es la misma que habría en la parte inferior del tubo, si
éste se llena de líquido por completo ycuelga verticalmente. Encontrar la velocidad angular (en
rad / s) del tubo. R: 31.3 rad/s.
4.
La presión atmosférica por encima de una piscina cambia de 755 a 765 mm de mercurio. La
parte inferior de la piscina es un rectángulo (12 m x 24 m). Calcule el aumento de la fuerza
sobre la parte inferior de la piscina. R: 3.8 x 105 N.
5.
Un cilindro sólido (radio=15 cm y altura=12 cm)tiene una masa de 7 kg. Este cilindro está
flotando en el agua. Luego, aceite (!=725 kg/m3) se vierte sobre la superficie del agua hasta que
la situación que se muestra en la figura. Calcule cuanta altura del cilindro está en el aceite. R: 7.6
cm.
6.
Un paciente, que se recuperan de la cirugía, se le da un remedio líquido por vía intravenosa. El
fluido tiene una densidad de 1030 kg/m3, y 9.5x 10-4 m3 de éste, son suministrados al paciente
cada seis horas. Encontrar el caudal másico en kg /s. R: 4.5 x 10-5 kg/s.
7.
Una cañería con un radio de interior de 6.5 mm está conectado a una cabeza de ducha
que cuenta con 12 hoyos. La velocidad del agua en la cañería es de 1.2 m / s. (a) Calcule el
caudal en la cañería (b) Calcule con qué velocidad sale el agua de uno de los agujeros(radio
efectivo de 0.4 mm) de la ducha. R: (a) 1.6 x 10-4 m3/s. (b) 20 m/s.
8.
Supongamos que un viento está soplando a 15-m / s, a través del techo de su casa. La densidad
del aire es 1,29 kg / m3. (a) Determinar la reducción de la presión (por debajo de la presión
atmosférica del aire estacionario) que acompaña este viento. (b) Explique por qué algunos techos
son "soplados haciafuera" durante fuertes vientos. R: 150 Pa.
9.
El ala de un avión está diseñada para que la velocidad del aire en la parte superior del ala sea de
251 m / s cuando la velocidad del aire por debajo del ala es de 225 m / s. La densidad del aire es
1,29 kg/m3. Calcule la fuerza de elevación en un ala del área de 24 m2. R: 7.98 kPa.
10. Un medidor de Venturi es un dispositivo que se utiliza paramedir la velocidad de un fluido
dentro de una tubería. El dibujo muestra un gas que circula a una velocidad v2 a través de una
sección horizontal de la tubería cuya sección transversal es de 0.07 m2. El gas tiene una densidad
de 1.3 kg/m3. El medidor de Venturi tiene una de sección de A1 = 0.05 m2 y se ha introducido en
la cañería como se muestra en la figura. Encuentre (a) v2, la velocidaddel gas en la tubería
mayor original y (b) el caudal Q del gas. R: (a) 14 m/s (b) 0.98 m3/s.
11. Calcule el radio de un globo lleno de hidrógeno que transporta una carga de 5750 N (además del
peso del hidrógeno) cuando la densidad del aire es 1.29 kg/m3. R: 4.89 m.
12. El flujo de agua tiene un caudal de 1.5 m3 / s en una tubería. Encontrar la velocidad del agua
cuando la tubería de radio...
Facultad de Física
FIS109C Física para Ciencias
Guía 8
FLUIDOS
1.
Una solución anticongelante esta compuesta de etilenglicol (! = 1116 kg/m3) con agua. Suponga
que la gravedad específica de esta solución es 1.0730. Asumiendo que el volumen total de la
solución es la suma de la partes, determine qué porcentaje del volumen representa eletilenglicol
en la solución. R: 63 %.
2.
Un cilindro (de extremos circulares) y un hemisferio son sólidos y hechos del mismo material,
están sobre suelo. Ambos producen igual presión sobre éste. El cilindro tiene 50 cm de altura.
Calcule el radio del hemisferio. R: 0.75 m.
3.
Un tubo se sella en ambos extremos y contiene 1 cm de líquido. La longitud del tubo es grande
en comparación con 1cm. No hay aire en el tubo, y el vapor en el espacio encima del líquido
puede ser ignorado. El tubo se gira en círculo con velocidad angular constante y el eje de
rotación pasa a través de un extremo del tubo, y durante el movimiento, se acumula el líquido en
el otro extremo. La presión del líquido es la misma que habría en la parte inferior del tubo, si
éste se llena de líquido por completo ycuelga verticalmente. Encontrar la velocidad angular (en
rad / s) del tubo. R: 31.3 rad/s.
4.
La presión atmosférica por encima de una piscina cambia de 755 a 765 mm de mercurio. La
parte inferior de la piscina es un rectángulo (12 m x 24 m). Calcule el aumento de la fuerza
sobre la parte inferior de la piscina. R: 3.8 x 105 N.
5.
Un cilindro sólido (radio=15 cm y altura=12 cm)tiene una masa de 7 kg. Este cilindro está
flotando en el agua. Luego, aceite (!=725 kg/m3) se vierte sobre la superficie del agua hasta que
la situación que se muestra en la figura. Calcule cuanta altura del cilindro está en el aceite. R: 7.6
cm.
6.
Un paciente, que se recuperan de la cirugía, se le da un remedio líquido por vía intravenosa. El
fluido tiene una densidad de 1030 kg/m3, y 9.5x 10-4 m3 de éste, son suministrados al paciente
cada seis horas. Encontrar el caudal másico en kg /s. R: 4.5 x 10-5 kg/s.
7.
Una cañería con un radio de interior de 6.5 mm está conectado a una cabeza de ducha
que cuenta con 12 hoyos. La velocidad del agua en la cañería es de 1.2 m / s. (a) Calcule el
caudal en la cañería (b) Calcule con qué velocidad sale el agua de uno de los agujeros(radio
efectivo de 0.4 mm) de la ducha. R: (a) 1.6 x 10-4 m3/s. (b) 20 m/s.
8.
Supongamos que un viento está soplando a 15-m / s, a través del techo de su casa. La densidad
del aire es 1,29 kg / m3. (a) Determinar la reducción de la presión (por debajo de la presión
atmosférica del aire estacionario) que acompaña este viento. (b) Explique por qué algunos techos
son "soplados haciafuera" durante fuertes vientos. R: 150 Pa.
9.
El ala de un avión está diseñada para que la velocidad del aire en la parte superior del ala sea de
251 m / s cuando la velocidad del aire por debajo del ala es de 225 m / s. La densidad del aire es
1,29 kg/m3. Calcule la fuerza de elevación en un ala del área de 24 m2. R: 7.98 kPa.
10. Un medidor de Venturi es un dispositivo que se utiliza paramedir la velocidad de un fluido
dentro de una tubería. El dibujo muestra un gas que circula a una velocidad v2 a través de una
sección horizontal de la tubería cuya sección transversal es de 0.07 m2. El gas tiene una densidad
de 1.3 kg/m3. El medidor de Venturi tiene una de sección de A1 = 0.05 m2 y se ha introducido en
la cañería como se muestra en la figura. Encuentre (a) v2, la velocidaddel gas en la tubería
mayor original y (b) el caudal Q del gas. R: (a) 14 m/s (b) 0.98 m3/s.
11. Calcule el radio de un globo lleno de hidrógeno que transporta una carga de 5750 N (además del
peso del hidrógeno) cuando la densidad del aire es 1.29 kg/m3. R: 4.89 m.
12. El flujo de agua tiene un caudal de 1.5 m3 / s en una tubería. Encontrar la velocidad del agua
cuando la tubería de radio...
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