Hidraulica

Manómetros
Ejercicio NO 1
Calcular la presión:
h= 12cm
ragua= 1000kg F/m3
P= presión
r=peso especifico
h= altura
P= r x h formula de la hidrostática
P= 1000kgF/m3x0.12m
P=120kgF/m2
Ejercicio No 2
Calcular la presión en el punto ‘’Á’’
ElevPA= 12m
ElevPB=11.7m
ElevPb=12.4m
SB=5
SA=3
Ecuación del equilibrio
PA-Pa+Pb=0
PA=Pa-Pb
SA= 3X1000 KgF/m3RA= 3000 KgF/m3
SB= 5X1000 KgF/m3 RB= 5000 KgF/m3
ha=12m-12.4m= 0.4m
hb=12.4m-11.7m=0.7m

P= r x h
PA=(RA x ha)-(RB x hb)
PA=(3000KgF/m3 x 0.4m)-(5000 KgF/m3 x 0.7m)
PA=1200 KgF/m2 - 3500 KgF/m2
PA=2300 KgF/m2
Ejercicio No 3
En el deposito C hay las siguientes condiciones: S=1.12, RC=1120, ubicado a 10m de altura.
En el deposito B hay las siguientes condiciones: S=0.85,RB=850, a una altura de 28m sobre el deposito C.
En el deposito A existe una presión, PAIRE= -612 KgF/m2 que ejerce sobre el deposito B y C.
Calcular:
Elevación E
Elevación D
Desnivel de las columnas E y D.
*Elevacion D:
8m+PB/RC+PA/RC
PB=850(28m-10m)
PB=15300 KgF/m2
Elev.D=8m+(15300/1120)+(-612/1120)
Elev.D=8m+13.66-0.54
Elev.D=21.12m
*Elev E:
Elev.E=28m+PA/RB
Elev.E=28m+(-612/850)Elev.E=28m-0.72
Elev.E=27.28m

* Desnivel de las columnas E y D.
∆HED=elev.E-elev.D
∆HED=27.28-21.12=6.16m

Fuerzas de superficies planas
Ejercicio No 1
Calcular la magnitud y posición de la fuerza.
b=2.5m
L=4m
S=0.80
α = 450
S=RZ/RH2O=RZ=S x RH2O=0.80 x 1000 KgF/m3
R= 800 KgF/m3
F=R x hcg x A
F=800 KgF/m3 hcg x 10m2
Senα= 1.12/yc’= 1.2/sen45=1.70m
Cg=L/2=4/2=2mYc=yc’+Cg=1.70+2=3.7m
hc=yc x sen45=3.7 x sen45=2.62m
F=800 KgF/m3 x 2.62m x 10m2
F=20960 KgF
Cp-cg=Ic/yc x A
Ic=b x L3/12
Ic=2.5m(4m)3/12=13.33m4
Cp-cg=13.33m4/3.7m(10m2)=0.36m
Cp=cg-0.36m
Cp=2m-0.36m=1.64m
Yp=yc+(cp-cg)=3.7m+0.36m
Yp=4.06m
Hp=sen45 x yp=sen45 x 4.06m=2.87m
Ejercicio No 2
Determine la fuerza debida a la acción del agua sobre el área triangular de 20cm x 9m
20cm=0.20m
α =45
F=rx hc x A
r=1000 KgF/m3
hc’=senα x L/2=sen45 x 9m/2=3.18m
hc=hc’+3=3.18+3=6.18m
A=b x h/2=0.20 x 9/2=0.9m2
F=r x hc x A=1000 x 6.18 x 0.9=5562KgF
Cp=yc+Icg/yc x A
Icg=0.20 x (9)2/36=0.45m3
hcg=senα x yc
yc=hcg/senα=8.74m
cp=8.74+0.45/8.74 x 0.9=8.80m
Ejercicio No 3
para el siguiente problema calcular la fuerza que ejerce el agua.
hc=2.00m
α = 60
b=1.8
L=3m
A=5.4m2
hc=2m+hc’senα=hc’/L/2
hc’=senα x L/2=1.29m
hc=2m+1.29m=3.29m
F=r x hc x A
F=1000 x 3.29 x 5.4=17766KgF
Cp=yc+Icg/yc x A
yc=hc/senα=3.79m
Icg=b x L3/12=4.05m
Cp=3.79+4.05/3.79 x 5.4=3.98m
Hp=senα x cp=3.44m
Fuerzas de superficies curvas
Ejercicio No 1
Determinar y situar los componentes de las fuerzas debido a la acción del agua sobre la compuerta.
Radio=24m
hc=12m
A=24m2
L=24
b=1
α =90
F=r xhc x A
F=1000 x 12 x 24=288000KgF (FH)
Yp=yc+Icg/yc x A
Yc=hc/senα=12/sen90=12m
Icg=b x L3/12=1154m4

Yp=12+1152/12 x 24=16m
W=r x vol
Vol=π x d2/4 (b)=π x (48m)2/4 (1)=1809.55m3 (circunferencia completa)
Vol=1809.55/4 (1/4 de circunferencia)
Vol=452.38m3
W=1000 x 452.38=452380KgF (FV)
Fr=√(FH)2+(FV)2= √2.86 x 1011=535667.80KgF
Ejercicio No 2
Determinar la magnitud y la posición delos componentes vertical y horizontal de las fuerzas sobre la pared.
Radio=1.22m
L=1.22m
b=1m
α =90
F=r x hc x A
F=1000 x 0.61 x 1.22=744.2KgF (FH)
Yp=yc+Icg/yc+A
Yc=0.61/sen90=0.61m
Icg=b x L3/12=0.15m4
Yp=0.61+0.15/0.61 x 1.22=0.81m
W=r x vol
W=0.35 x 1000=350KgF (FV)
Fr=√(FH)2+(FB)2=822.40KgF
Ejercicio No 3
Para el cuarto de círculo que soporta una densidad de fluido.
S=0.75Radio=2m
L=2m
b=0.12m
r=1000 x 0.75=750KgF/m3
F=r x hc x A
F=750 x 1 x 0.24=180KgF
Yp=yc+Icg/yc+A
Yc=1/sen90=1m
Icg=b x L3/12=0.08m4
Yp=1+0.08/1 x 0.24=1.33m
W=r x vol
W=750 x 0.12=88.2KgF
FR=√(FH)2+(FV)2=200.44KgF

Empuje y flotación
Ejercicio No 1
Calcule el volumen de un objeto prismático, en el aire pesa 612Kg y al ser sumergido en un líquido de densidad relativa (s)=...