Hidrostatica

EJERCICIO N°1: PARADOJA HIDROSTATICA. Calcular la presión en los puntos 1, 2, 3 y 4 del siguiente recipiente. Representar el resultado en distintas unidades (las mismas han sido aclaradas a continuación). ¿A qué conclusión llego?

Esquema:

Datos:

h=70 cm + (N° Letras Apellido x 10) cm
(Ejemplo: MATIAS=6 Letras=N°, entonces h=70 cm + (6x10) cm=70cm + 60 cm=130 cm)
H2O: 1 Kg/dm3, 1t/m3, 1000 Kg/m3 (Peso Especifico)

P=H2O x h (Ecuación para determinar la Presión) .

h=70 cm=7 dm= 0,70m

Resolución:

En funciones de las relaciones dadas a conocer a continuación, convierta el resultado en dichas unidades propuestas.

Resolución:

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CONCLUSION: Como se puede apreciar en el ejercicio anterior, la presión en los puntos1, 2, 3 y 4 es la misma, ello se debe a que la presión en un punto cualquiera, lo determina el producto del a columna de agua que se encuentra por encima de esta y el peso especifico del líquido con el cual estamos trabajando. Con ello podemos enunciar: “La forma del recipiente donde se encuentra el líquido a estudiar, no influye para nada en lo que respecta al estudio de la presión de un punto enparticular”.

EJERCICIO N°2: Calcular la Fuerza ejercida por el plato número 2, de la siguiente figura. ¿A qué conclusión llego?

Esquema:

Datos:

d1= (0,20 + (0,01 x N° Letras Apellido)) m
(Ejemplo: MATIAS=6 Letras=N°, entonces d1= (0,20 + (0,01 x 6)) m)= 0,26 m)
d2= 1 m
F1= 10 Kg
F2=?

Por el principio de Arquímides: p1=p2

Reemplazando cada valor nos queda:

Despejando F2,nos queda:

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CONCLUSION: Por el Principio de Arquímides, en el cual se establece que la presión en un fluido es igual en todas las direcciones, se puede determinar la fuerza F2, ejercida por el plato 2, la cual es de aproximadamente 147,928 Kg.

EJERCICIO N°3: Tubo Piezométrico. Determine la Presión en el Punto1.

Esquema:-------------------------------------------------
NOTA: El diámetro de la rama del tubo Piezométrico, debe ser tal, para que la fuerza superficial sea despreciable.

Datos:

f-re= 0,85 (Peso Específico Relativo del Fluido) f= 850 Kg/m3
(Adoptando como patrón 1000 Kg/m3)

h= (1,10+ (0,1 x N° Letras Apellido)) cm
(Ejemplo: MATIAS=6 Letras=N°, entonces h= (1,10+ (0,01 x 6))cm)=1,16 cm=0,0116 m)

Patm= Conocida también como presión cero (P0), el valor con la cual la consideramos cero, ello se debe a que esta varía según el lugar donde se esté utilizando el Piezómetro.

Resolución:

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RESPUESTA: La Presión en el Punto 1 es aproximadamente 9,86 Kg/m2.

EJERCICIO N°4: Piezómetro de una Rama. Para el caso donde lapresión en A (Tubo) es mayor que la atmosférica, determine la presión en dicho punto (Punto A). ¿A qué conclusión llego?

Datos:

fR (a)= 4 (Peso Específico Relativo del Fluido)
fR (b)= 13,60 (Peso Específico Relativo del Fluido)
h1= 20 cm = 0,20 m
h2= (1+ (0,1 x N° Letras Apellido)) m
(Ejemplo: MATIAS=6 Letras=N°, entonces h2= (1+ (0,1 x 6)) m)=1,60 m)

Resolución:

Sumando lo anteriormiembro a miembro nos queda:

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CONCLUSION: Con los resultados obtenidos en el ejercicio anterior, podemos llegar a la conclusión de que a medida que aumentamos el peso específico del fluido Piezométrico, aumenta con él, la presión en el punto A.

EJERCICIO N°5: Otro caso donde la presión atmosférica es menor, que la presión que circula en latubería. ¿A qué conclusión llego?

Datos:

fR (a)= 4 (Peso Específico Relativo del Fluido)
fR (b)= 13,60 (Peso Específico Relativo del Fluido)
h1= 20 cm = 0,20 m
h2= (42+ (N° Letras Apellido)) cm
(Ejemplo: MATIAS=6 Letras=N°, entonces h2= (42+6) cm=48 cm)

Siendo:

Resolución:

Sumando lo anterior miembro a miembro nos queda:

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