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8/18/2019 I Practica - Mecanica de Fluidos
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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIAS CIVIL Y DEL AMBIENTE
1ra Práctica de Mecánica de F!id"#
V Se$e#tre % &'1( IMPAR
ALUMNO: Mamani Ayque, John Hower GRUPO: 02
PROBLEMAS PROPUESTOS
1. En mecánica de fuidos hay cua!o dimensiones "!ima!ias# de $as
cua$esde!i%an $as demás# son:
Masa [ M ]
Longitud [ L ]
Tiempo [ T ]
Temperatura [ θ ]
&. 'uá$es son $as dimensiones "!ima!ias en e$ S( y B!iánico
y dimensionessecunda!ias en mecánica de fuidos.
Di$en#i"ne# Si#te$a Internaci"na ) SI * Si#te$a Británic"
Masa [ M ] kg Slug
Lon)iud [ L ] m ft
Tiem"o [ T ] s s
Tem"e!au!a [ θ ] o o!
Di$en#i"ne# Si#te$a Internaci"na ) SI * Si#te$a Británic"
*ue!+a [ ML T −2 ] " l#
,e$ocidad [ LT −1 ] m$s pie$s
Ace$e!aci-n[ LT −2 ]
m$s2
pie$s2
!ea [ L2 ] m2 pie2
'auda$ [ L3
T −1 ] m%$s pie%$s
P!esi-n [ M L−1
T −2 ] &a ' "$ m2 PSI = lbf/pulg2
/ensidad [ M L−3 ] g$m% slug$pie%
Peso Es"ec0co
[ M L−2
T −2
]"$m% l#f$pie%
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,iscosidad /inámica
[ M L−1T −1 ] &a(s L#f(s$pie2
,iscosidad 'inemáica
[ L2T −1 ] m2$s pie2$s
Tensi-n Su"e!cia$
[ M T −2 ] "$m L#$pie
2. *aco!es de con%e!si-n:
) "ewton *uer+a ' )0 dinas ' 0()020 kgf ' 0(22-. l#f )
Li#ra *uer+a ' -(--. " ' 0(-%/ kgf) Slug ' %2()- L# ' )-(1% kg) ft
' 0(%0-. m)L# ' -%(/ gr ' 0(0%)0. slug
3. Un cue!"o "esa 1444 $56 en e$ cam"o )!a%iao!io con
)72&.183 69s&
a ;'uá$ es su masa en
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a=4.42 m
s2
5n la tierra3
∑ F =ma=(453.55)(9.81)+1779.289=453.55 . a
a=13.73m
s2
. En $a )u!a# un ee $u5!icado !oa den!o de una camisa
conc>n!ica a
1&44 !"m. La $u+ δ es "eCueDa con !es"eco a$
!adio R de a$ mane!a
Cue se "uede su"one! una dis!i5uci-n $inea$ de %e$ocidad en
e$$u5!icane# ;'uá$es son $os !eCue!imienos de "oencia "a!a !oa! e$
ee=
R 7 &cm# L 7 @cm# δ 7 4.1mm y μ 7
4.&N.s9m&.
Apli6ando la e6ua6i7n de "ewton, determinamos el esfuer+o de
6orte que a6t8aso#re el 9rea super:6ial multipli6adopor el #ra+o de
momento !3
τ = μ du
dy= μ
ωR
δ ; 7nde3
τ ' 5sfuer+o 6ortante( ?"$m2@
' Belo6idad angular del eCe( ?rad$s2@
R ' !adio del eCe( ?m@
δ ' >istan6ia entre el eCe y la 6amisa(
?m@
La =elo6idad angular del eCe es3 ω=1200 rv
m!n x 2 " rad
1rv x
1m!n
60 sg=125.66
rad
s
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5nton6es3 τ = μ ωR
δ =(0.2 )
(125.66 ) (0.02 )0.0001
⟹ τ =5026.5 N
m2
Luego, la poten6ia requerida para rotar el eCe se determina
mediante la siguientee6ua6i7n3
#=Tω
>7nde3
T ' Momento Torsor( ' Belo6idad angular del eCe(
5l momento Torsor es igual a3 T =τ . $% . R=τ .
& . L . R
>7nde3
$ % ' Drea del eCe en 6onta6to 6on el lEquido(
& ' &erEmetro del eCe(
T =τ . & . L .
R=(5026.5)(2" )(0.02)(0.06)(0.02)
T =0.758 N .m
*inalmente3
#=Tω=(0.758) (125.66 )
#=95.25W
@. Un fuido ne?oniano esá en e$ es"acio $i5!e en!e un ee y
unacamisea conc>n!ica. 'uando una 6ue!+a de @44 N se a"$ica a $a
camisa"a!a$e$a a$ ee# $a camisa o5iene una %e$ocidad de 1m9s. Si se
a"$ica una6ue!+a de 144 N# ;u> %e$ocidad o5end!á $a camisa= La
em"e!au!ade $a camisa "e!manece consane.
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8. 'a$cu$a! $a %iscosidad cin>ica de$ aceie# de "eso es"ec0co
F44
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F. 'a$cu$a! e$ "eso es"ec0co# e$ %o$umen es"ec0co y $a densidad
de$meano a 2FH' y F.4 7nde3
&=¿ &resi7n a#soluta ?
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