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Guía 8: Hidrostática

1. Si la presión manométrica del agua en la tubería a nivel de la cisterna

de un edificio es de 500 kPa, a que altura se elevará el agua?

2. Encontrar la presión en un punto ubicado 150 m debajo de la superficie

del mar. La densidad del agua del mar es 1,03 x 103 kg/m3 y la presión

atmosférica en la superficie del océano es de 1,01 x 105 Pa.

3. Un recipiente de vidrio contiene mercurio hasta una altura de 10 cm.

Exprese en atmósferas la presión manométrica (debida al peso del

mercurio) en el fondo del recipiente. δHg= 13,6 kg/l

4. En el tubo en U abierto como se muestra en la figura, hay dos líquidos

inmiscibles de pesos específicos ρ1 y ρ2. Si h1= 2cm y h2 = 3cm y el

líquido de la rama izquierda es agua, ¿cuánto vale ρ2?

Peso específico del agua: ρagua = 1 gf/cm3 = 1 gf/ml = 1 kgf/l = 1.000 kgf/m3 = 10.000 N/m3...

Densidad del agua: δagua = 1 gr/cm3 = 1 gr/ml = 1 kg/l = 1.000 kg/m3...

1 kgf=1 kp=9,86 N

5. Un cuerpo cuelga del techo mediante un hilo. Cuando está suspendido

en el aire, la tensión del hilo es 600 N y cuando está sumergido

totalmente en agua la tensión en el hilo que lo sostiene es 200 N.

Calcular su peso específico.

6. El peso aparente de un cuerpo en el agua es P1=4kp y en un aceite de

densidad δ2 = 0,8 gr/cm3 es P2=4,4 kp. Calcular el peso real del cuerpo.

7. Se dispone de una plancha de corcho de 1 dm de espesor, calcular la

superficie mínima que debe tener para que flote en el agua,

sosteniendo a una persona de 70 kg. δcorcho=0,24 gr/cm3

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Guía 9: Hidrodinámica

1. Por la sección transversal de un tubo de 2 cm de diámetro fluye un gas,

pasando por el 1,02 kg de gas en 1 hr. Calcule la velocidad con que

fluye el gas en un tubo. δgas=7,5 kg/m3

2. Un líquido de densidad 1 kg/lt se mueve a razón de

3 mm/seg por un tubo horizontal de 2 cm de diámetro. En cierta parte,

el tubo reduce su diámetro a 0,5 cm.

a. ¿Cuál es la velocidad del líquido en la parte angosta del tubo?

b. ¿Cuál es la diferencia de presión del líquido a ambos lados del

estrechamiento?

3. Un fluido circula por una cañería de diámetro d1=20 cm, que primero

se estrecha a un d2=15 cm y luego se bifurca en 2 ramas de d3=10 y

d4=5 cm, siendo las velocidades del fluido en los puntos 1 y 4 de 1 m/s

y de 3 m/s. Calcular las velocidades del fluido en los puntos 2 y 3.

4. Se llena una manguera con nafta y se cierra por sus dos extremos. Se

introduce un extremo en un depósito de nafta a 0,3 m por debajo de la

superficie y el otro a 0,2 m por debajo del primer extremo y se abren

ambos extremos. El tubo tiene una sección transversal interior de área

4 x 10-4 m². La densidad de la nafta es 680 kg.m-3. a. Cuál es la velocidad inicial de la nafta? b. ¿Cuál es el caudal inicial del flujo?

5. Por una tubería con un área de sección transversal de 4,20 cm² circula

el agua a una velocidad de 5,18 m/s. El agua desciende gradualmente

9,66 m mientras que el área del tubo aumenta a 7,60 cm².

a. Cuál es la velocidad del flujo en el nivel inferior?

b. La presión en el nivel superior es de 152 kPa; encontrar la

presión en el nivel inferior.

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6. Se tiene un recipiente de sección cuadrada mucho mayor que 1 cm²,

lleno de agua hasta una altura de 2,8 m con una pequeña abertura de

sección 1 cm² a 0,7 m de altura, tapada por un corcho. a. Calcular la presión manométrica sobre el corcho. b. Si se extrae el corcho, calcular la velocidad de salida del líquido.