Reinaldo Snchez Arriagada 2010

Gua N1 Mecnica de Fluidos 440140 Esttica Fluidos

1. Para la figura determine la presin absoluta del gas natural en la tubera, si la presin atmosfrica es de 101.3 kPa.

Resp. 1.3 bar 132.4 kPa

2. La figura representan 2 caeras que conducen agua dulce y salada respectivamente.

Determine la diferencia de presin entre ambas tuberas.

Resp. 0.0346 bar 3.5 kPa

3. Dos cmaras con el mismo fluido en su base estn separados por un mbolo cuyo peso es de 25 N, Determine la presin manomtrica de los depsitos A y B, para una presin atmosfrica de 101.3 kPa.

Resp. PA=0.0286 bar 2.89 kPa PB=-0.0214 bar -2.17 kPa

4. Dos estanques que contiene agua estn interconectados mediante un manmetro diferencial de mercurio con tubos inclinados.

Si la diferencia de presiones entre los estanques es de 20 kPa, calcule los valores de a y . Resp. a= 73mm, = 33

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5. Para la figura determine:

a) Valor de h para la condicin de la figura.

b) Cul debe ser la presin a A para que la lectura del manmetro sea cero?.

Resp. h=1.87 m

6. El manmetro diferencial de la figura

mide la prdida de carga del equipo o accesorio que se representa.

a) Encuentre una expresin para determinar P1-P2, en funcin de h, S1 y S2,

b) Si h=150 mm, determine la diferencia de presin P1-P2, en la caera, con S1=1 y S2=4

c) Si S1=aire y S2=1, determine el valor de h para P1-P2=0.3 bar.

Resp. b) 0.045 bar, 4.56 kPa c) 3.0 m

7. Para la figura determine en valor de h para que la compuerta se mantenga en esa posicin.

- Peso de la compuerta 50 kg/m

- Ancho compuerta = 5 m

- Centro gravedad compuerta = 20 cm a la izquierda del eje y 15cm por encima de sta.

Resp. h= 3.67 m

8. La compuerta de forma de un

cuadrante de cilindro est articulada a lo largo de su borde, como se representa en la figura. Determine la fuerza F necesaria para mantener la compuerta en posicin cerrada, despreciando su peso.

Resp. F= 2198 kg

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9. Para la figura, determine que presin

debe ejercer el aire del depsito de la derecha para que la compuerta curva de la figura se mantenga en esa posicin.

Considere:

- ancho compuerta = 2.0 m - peso compuerta despreciable.

Resp. P = 2.56 bar 259.6 kPa 10. Para la figura, determine:

a) Dimetro de la esfera para la condicin de equilibrio que se muestra, con:

PA = 2 bar (absoluta)

b) Si PA = 0 (manomtrica) determine el porcentaje del volumen de la esfera que permanecer sumergido.

Resp. a) d = 0.854 m b) 15.2 %

11. Para la figura, determine:

a) Cul ser el valor de la presin P para h=3.0 m.?

b) Si P = 0 (manomtrica) determine el valor de h.?

Resp. a) P = 3.53 bar 358 kPa b) h = 1.28 m

12. La compuerta de la figura pesa 150

kg/m de ancho y su centro de gravedad est situado a 45 cm de su cara izquierda y a 60 cm sobre su cara inferior.

Determine el valor de h para que la fuerza sobre el tope de la derecha sea cero. Ancho compuerta 2.0 m.

Resp. h= 2.57 m

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13. Un camin remolca un estanque de agua sobre una carretera horizontal y se mide

que el ngulo que la superficie libre forma con la horizontal es de 15. Determine la aceleracin del camin. Resp. 2.63 m2/s

14. Considere dos estanques llenos con agua. El primero de ellos con un nivel de agua de 8.0 m de alto y est en reposo, en tanto que el segundo con 2 m de altura de agua se mueve en direccin vertical hacia arriba con una aceleracin de 5 m/s2. Cul de los 2 estanque tendr una mayor presin en el fondo?. Resp. P1=0.8 bar y P2=0.3 bar

15. Un recipiente cilndrico vertical, de 40 cm de dimetro y 90 cm de alto est semi lleno con agua hasta una altura de 60 cm. Luego, se hace girar a una velocidad angular constante de 120 RPM. Determine cunto descender el nivel de lquido en el centro del cilindro como resultado de ese movimiento rotacional. Resp. 16.1 cm

16. Un depsito rectangular abierto de 1.5 m de ancho por 3 m de largo y 1.8 m de profundidad, que contiene 1.2 m de agua se acelera horizontalmente paralelo a su longitud a 4.9 m/s2. Qu volumen de agua se derrama?. Resp. 0.675 m3.

17. Un depsito cilndrico de seccin circular 2.0 m de dimetro y 5 m de alto, est abierto a la atmsfera e inicialmente lleno de lquido. A qu velocidad debe girar para que quede al descubierto la mitad del rea de la superficie de su fondo?. Resp. 133.7 RPM

18. El manmetro diferencial de la figura,

con sus 2 rama abiertas se hace girar alrededor de su rama izquierda a 4.2 rad/s. Determine la diferencia en la elevacin entre las superficies del fluido en la 2 ramas. Resp. 56 mm

19. Si el tubo de la figura se acelera

horizontalmente hacia la derecha, calcular el valor de la aceleracin que hace que la presin en el punto A sea: a) Cero manomtrico

b) 0.8 bar de vaco. Resp. a) 4.9 m2/s, b) 35.53 m2/s

20. Un recipiente cilndrico contiene un fluido de S=1.2. La presin en un punto a 60 cm del eje es igual a la presin de otro punto ubicado a 120 cm del eje y a 60 cm por encima del punto anterior. Determinar la velocidad angular con que gira el recipiente. Resp. 3.3 rad/s RSA/rsa, Abril 2010