EXAMEN No

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

DEBER DE HIDROMECANICA IUNIDAD II.- ESTATICA DE FLUIDOS

PERIODO ACADEMICO:

ABRIL 2015 AGOSTO 2015SEMESTRE: CUARTO A

DOCENTE: ING. NELSON PATIOPARTE I.

CONTESTE EL SIGUIENTE CUESTIONARIO.

1.- Qu estudia la esttica de los fluidos?2.- La esttica de los fluidos comprende dos partes, indique cules son?3.- Qu establece el Principio de Pascal en lo referente a la presin en un punto?4.- Qu es presin hidrosttica?5.- Qu es presin absoluta?6.- Qu son los manmetros y para qu sirven?7.- Qu es presin manomtrica?8.- Indique a qu es igual la fuerza resultante ejercida por un lquido sobre un rea plana.

9.- De acuerdo al mtodo del prisma de presiones, a qu es igual la resultante de las fuerzas que actan sobre una superficie.

10.- Indique a qu es igual la componente horizontal de la fuerza debida a las presiones sobre una superficie curva.

11.- Indique a qu es igual la componente vertical de la fuerza debida a las presiones sobre una superficie curva.12.- Qu es una compuerta, e indique 5 aplicaciones en el campo de la hidrulica.

13.- Indique qu establece el Principio de Arqumides.14.- Qu es empuje.15.- Indique qu relacin debe existir para que un cuerpo flote parcialmente.PARTE II

RESUELVA LOS SIGUIENTES EJERCICIOS.

1.- Para medir el nivel de lquido en un tanque se mide la presin en el fondo del mismo. Si el fluido tiene una densidad relativa de 0,8 y la presin manomtrica medida en el fondo es de 7,84 N/cm2. Cul es el nivel de lquido?2.- Un lodo tiene una densidad relativa de 1,4. Cul ser la presin a una profundidad de 10 m?3.- Cul es la presin del aire en la Figura. El aceite tiene densidad relativa de 0,80. Expresarla como presin manomtrica y como presin absoluta en N/m2. Adoptar una presin atmosfrica de 101 300 N/m2

4.- Por los tubos A y B fluye agua. Se conecta a ellos un tubo en U" tal como se muestra en la Figura. La parte superior del tubo en U" invertido, est lleno de aceite (S = 0,80) y las ramas inferiores de mercurio (S = 13,60) determinar la diferencia de presiones en unidades de N/m2.

5.- Encuentre la diferencia de presin entre los tanques A y B; si d1 = 300 mm, d2 = 150 mm, d3 = 400 mm, d4 = 200 mm, y SHg = 13,6

6.- Con referencia a la siguiente figura, determinar: a) la fuerza ejercida por el agua sobre la placa del fondo AB de la tubera de 60 cm de dimetro y b) la fuerza total sobre el plano C.

7.- Una bomba hidrulica suministra una presin de 980 N/cm2, y acciona sobre un pistn de 200 mm de dimetro. Qu peso expresado en N y toneladas podr levantar dicho pistn?8.- Calcular la fuerza expresada en N y en toneladas que deber resistir la compuerta plana de la Figura si su ancho es de 3 m. Determinar el punto de aplicacin de la misma respecto al nivel de lquido.

9.- Calcule el Empuje hidrosttico que se genera sobre una pared plana y rectangular, inclinada a 75 con respecto a la superficie libre del agua (aguas arriba de la pared), donde la altura es de 2.2 m y la altura aguas abajo de la pared es de 1.8 m. Considere el ancho de la pared de 90 cm. Calcule tambin el centro de presiones

10.- Calcular los empujes hidrostticos por unidad de ancho, as como los centros de presiones sobre las caras a1 y a2 del muro mostrado en la figura.

11.- Determinar el mdulo y la ubicacin de la fuerza que acta sobre el tringulo ABC de la figura

12.- En un acuario mostrado en la Figura se colocarn ventanas de vidrio circulares de 1m de dimetro, si la parte superior de la ventana se encuentra a 2m de profundidad calcular cual ser la fuerza que acta sobre ella y su punto de aplicacin respecto del nivel del lquido.

13.- Determinar las componentes horizontal y vertical, por metro de longitud, de la fuerza debida a la presin del agua sobre la compuerta del tipo Tainter mostrada en la Figura.

14.- Si hay agua sobre el otro lado de la compuerta hasta A, determinar la fuerza resultante debida a la accin del agua sobre los dos lados de la compuerta, incluyendo tambin la lnea de accin de la misma.

15.- a) Determinar las componentes horizontal y vertical del empuje debido a la presin hidrosttica que acta sobre la compuerta radial de la figura, as como el valor de la resultante y su inclinacin respecto a la horizontal. b) Determinar la fuerza F necesaria para abrir la compuerta. El radio de la compuerta es R = 2m y su ancho b = 3m.

16.- La compuerta de la figura pesa 150 kg/m en direccin normal al dibujo, su centro de gravedad est situado a 45 cm de la cara izquierda y a 60 cm sobre la cara inferior. Puede girar alrededor de 0. Determinar la posicin de la superficie libre del agua en que se inicia el giro hacia arriba de la compuerta.

17.- El extremo de un recipiente rectangular lleno de agua a 21C describe una curva hacia arriba en forma de arco circular como se indica en la figura. Si el recipiente tiene 1.20m de profundidad y 0.30m de ancho, qu fuerza debe aplicarse en su parte superior, a fin de evitar que gire alrededor de una articulacin de la base?

18.- Qu fraccin del volumen de una pieza slida de metal de densidad relativa 7.25 flotar sobre la superficie de mercurio de densidad relativa 13.57 contenido en un recipiente?

19.- Si el peso especfico del aluminio es 2700 kg/m3. a) Cunto pesar una esfera de 30cm de dimetro sumergida en agua? b) Cunto si est sumergida en un aceite de densidad relativa 0.75?20.- Qu longitud debe tener un tabln de madera de 7,5 cm por 30 cm de seccin y densidad relativa 0,50 en agua salada para soportar encima a un nio que pesa 45 kg?TEMA DE INVESTIGACIONInvestigar las fuerzas que actan sobre una presa a gravedad?

h1 = 2.2 m

h2 = 1.8 m

F

( = 75