Prob Resueltos Fir215 Fluidos

FISICA II 2013
DISCUSION 1 PROBLEMA 9 PARTE D PAGINA 10
LA DENSIDAD DEL ACEITE ES 600 kg/m3 y la densidad del
agua es 1000 kg/m3
Piden determinar la presión manométrica o presión
hidrostática en los puntos 1 ( interface del aceite y el agua)
y 2 (presión en el fondo del barril) de la figura:

La presión manométrica en el punto 1 es igual a la presión
ejercida por la columna de aceite es decir:
P1= ρaceite g haceite = (600)(9.8)(0.120) = 705.6 N/m2
Todas las unidades están en el sistema internacional.
La presión manométrica o hidrostática en el punto 2 (fondo
del recipiente) será igual a la presión ejercida por la
columna de aceite mas la presión ejercida por la columna
de agua.

P2 = ρaceite g haceite + ρagua g hagua =
P2 = (600)(908)(0.120) + (1000)(9.8)(0.250) = 3155.6 N/m2
FISICA II2013
DISCUSION 1 PARTE D PROBLEMA 22 PAGINA 22
A)DETERMINAR LA PRESION DE LA ATMOSFERA A
UNA ALTURA h = 5.0 km
UTILIZANDO LA ECUACION: P = P0 Ҽ – h/a DONDE
a = 8.55 km
SUSTITUYENDO VALORES
P = 1.01 X 105 Ҽ -5.0/8.55 = 56.28 kPa
B) A QUE ALTITUD LA PRESION ES 0.5 ATM
UTILIZANDO LA FORMULA: P = P0 Ҽ – h/a
SE DEBE DESPEJAR h
APLICANDO LOGARITMO NATURAL A AMBOS
LADOS DE LA ECUACION
LN (P/PO) = - h/aDESPEJANDO h
 h = - a LN (P/P0) SUSTITUYENDO VALORES
 h = - 8.55 LN (0.5/1)
LA PRESION ATMOSFERICA A NIVEL DEL MAR ES UNA
ATMOSFERA

h = 5.93 km
FISICA II AÑO 2013
DISCUSION 1 PARTE D PROBLEMA 15 PAGINA 11
La presión absoluta del gas es igual a la presión atmosférica
(p0) más la presión ejercida por la columna de aceite en el
manómetro
La presión del gas se considera la misma en todos lospuntos donde se encuentra el gas debido a que la densidad
del gas es bien pequeña comparada con la densidad del
aceite.
Se busca dos puntos que están a la misma presión, estos
son el punto a y el punto b
Ver figura:

Pa = Pb (por estar a la misma altura y ser el mismo liquido
manométrico)
Pa = P0 + ρaceite g haceite = 101 x 103 + (600)(9.8)(0.36) =
Pa = 103,116.8 N/m2
El valor de la presiónatmosférica es un dato del problema.
La presión absoluta en el bulbo de gas es 103,116.8 N/m2

FISICA II AÑO 2013
DISCUSION 1 PARTE D PROBLEMA 23 PAGINA 14

LA RELACION DE DIAMETROS ES DE D2/D1 = 2
PARA LA PRENSA HIDRAULICA SE CUMPLE QUE LA
PRESION EN EL EMBOLO 1 ES IGUAL A LA PRESION
EN EL EMBOLO 2 POR ESTAR A LA MISMA ALTURA.
P1 = P2
f/A1 = F/A2
DESPEJANDO f

f = (A1/A2)F EL AREA DE CADA

EMBOLO ESSUSTITUYENDO EN LA ECUACION SE TIENE QUE
 f=(

) F Y ADEMAS SUSTITUYENDO D2 = 2

D1 AL SIMPLIFICAR SE ELIMINAN PI Y EL 4
QUEDANDO:
 f = (D12/(4D12) F SIMPLIFICANDO ENTONCES
 f=¼F
 LA FUERZA f ES UN CUARTO DE LA FUERZA F

PROBLEMA 25

EL AREA 1 ES 20 cm2 Y EL AREA 2 ES 50 cm2
LA FUERZA 1 ES 10 gf, NOS PIDEN ENCONTRAR LA
FUERZA EN EL EMBOLO 2
IGUALANDO LAS PRESIONES EN EL EMBOLO 1 IGUAL
A LA PRESIONEN EL EMBOLO 2 POR ESTAR A LA
MISMA ALTURA.
F1/A1 = F2/A2 DESPEJANDO F2
F2 = (A2/A1)F1 SUSTITUYENDO VALORES
F2 = (50/20) 10 gf = 25 gf
LA FUERZA EN EL EMBOLO 2 ES DE 25 gf
FISICA II PROBLEMA 18 Discusión 1

PARA RESOLVER ESTE PROBLEMA SE PLANTEA
MANOMETRIA ENTRE LOS PUNTOS a Y b
SE HACE EL ANALISIS A TRAVES DE CADA UNA DE
LAS COLUMNAS RESPECTIVAS
LA PRESION EN EL PUNTO a ES IGUAL A LA PRESION
ENEL PUNTO b
PATM + ρAGUA g ( h1 + h +h2) = Patm + ρagua gh + ρhg g
(h2)
De esta ecuación se despeja h1 y se evalua
La densidad del agua es 1 g/cm3 y la densidad del
mercurio es 13.6 g/cm3
La altura h2 es de 1 cm la gravedad g es de 980
cm/s2

FISICA II AÑO 2013
DISCUSION 1 PROBLEMA 43
LA MASA DEL VASO ES DE 1.00 kg
LA MASA DEL LIQUIDO ES 1.80 kg
LA BALANZA D MARCA UN VALOR DE 3.50 kgf
LA BALANZA EMARCA UNA LECTURA DE 7.50 kg
EL VOLUMEN DEL BLOQUE A ES DE 3.80 x 10-3 m3
a) DETERMINAR LA DENSIDAD DEL LIQUIDO
HAY QUE REALIZAR UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
DEL BLOQUE A

COMO EL BLOQUE A SE ENCUENTRA EN EQUILIBRO,
SE PUEDE PLANTEAR QUE LA SUMATORIA DE
FUERZAS A LO LARGO DEL EJE VERTICAL Y ES CERO
Ld + Fb – mg = 0
SE DEBE DE TRABAJAR CON UN SOLO SISTEMA DE
UNIDADES, SI SELECCIONAMOS EL...