Bitcora-Planeacin Mecnica de fluidos Curso MTY.M2021

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Tarea 01 Resuelve los siguientes problemas

1. El valor de la aceleracin gravitacional (g) decrece con la elevacin de 9.807 (m/s2) a nivel del mar, hasta 9.767 (m/s2) a una altitud de 13,000 (m) en donde se desplazan los grandes aviones de pasajeros. Determine el porcentaje de reduccin en el peso de un avin que viaja a 13,000 (m) en relacin a su peso a nivel del mar.

2. La fuerza de reaccin desarrollada en un motor de propulsin a chorro para

empujar un avin hacia adelante se llama empuje, y el desarrollado por el motor del Boeing 777 es de alrededor de 85,000 (lbf). Exprese este empuje en (N) y (kgf).

3. Utilice el programa EES para determinar una raz real positiva de la siguiente ecuacin:

4. Utilice el programa EES para resolver el siguiente sistema de ecuaciones:

5. La densidad del agua de mar en una superficie libre donde la presin es de 98 (KPa) es aproximadamente de 1,030 (kg/m3). Tome el mdulo de compresibilidad del agua de mar como 2.34x109 (N/m2) y expresando la variacin de la presin con la profundidad (z) determine la densidad y la presin a una profundidad de 2,500 (m). Descarte el efecto de la temperatura.

6. Se debe mover un bloque de 50 (cm) x 30 (cm) x 20 (cm) que pesa 150 (N) a una velocidad constante de 0.8 (m/s) sobre una superficie inclinada a 20 con un coeficiente de friccin de 0.27. Determine la fuerza necesaria a aplicar en la direccin horizontal. Si se aplica una pelcula de aceite de 0.4 (mm) de espesor, con una viscosidad absoluta de 0.012 (Pa s) entre el bloque y la superficie inclinada, determine el porcentaje de reduccin en la fuerza necesaria.

7. En las regiones alejadas de la entrada, el flujo de un fluido por un tubo circular es unidimensional y el perfil de velocidad para el flujo laminar se

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expresa como u(r) = Umax (1 r2/R2), donde (R) es el radio del tubo, (r) es la

distancia radial desde el centro de ese tubo y Umax es la velocidad mxima de flujo, la cual se tiene en el centro. Obtenga una relacin para la fuerza de resistencia al movimiento aplicada por el fluido en una seccin del tubo de longitud (L). Determine el valor de la fuerza de resistencia al movimiento para flujo de agua a 20 C, con R = 0.08 (m), L = 15 (m), Umax = 3 (m/s), y viscosidad de 0.001 (kg/m s).

8. Se introduce un tubo de 1.9 (mm) de dimetro en un lquido desconocido

cuya densidad es de 960 (kg/m3) y se observa que el lquido asciende 5 (mm) en el tubo y forma un ngulo de contacto de 15. Determine la tensin superficial del lquido.

9. Considere una mujer de 70 (kg) que tiene un rea total de impresin de sus

pies de 400 (cm2). Quiere caminar sobre la nieve, pero esta no soporta presiones mayores de 0.5 (KPa). Determine el tamao mnimo de los zapatos para nieve que ella necesita (rea de impresin por zapato) para que pueda caminar sobre la nieve sin hundirse.

10. Un medidor de vaco est conectado a un tanque y da una lectura de 30 (KPa) en un lugar donde la lectura baromtrica es de 755 (mm Hg). Determine la presin absoluta en el tanque. Tome la densidad del mercurio como 13,590 (kg/m3).

11. Se puede usar un barmetro bsico para medir la altura de un edificio. Si

las lecturas baromtricas en las partes superior e inferior del edificio son de 730 y 755 (mm Hg), respectivamente, determine la altura del edificio. Suponga una densidad promedio del aire de 1.18 (kg/m3).

12. La presin sangunea suele medirse colocando alrededor del antebrazo de una persona, al nivel del corazn, un tubo aplanado de tela que se llena con aire y que viene equipado con un manmetro. Con un manmetro de mercurio y un estetoscopio se miden la presin sistlica (la presin mxima cuando el corazn est bombeando) y la diastlica (la presin mnima cuando el corazn est en reposo) en milmetros de mercurio. Las presiones sistlica y diastlica de una persona sana son de alrededor de 120 y 80 (mm Hg), respectivamente, y se indican como 120/80. Exprese estas dos presiones manomtricas en (KPa), (psi) y altura de una columna de agua en (m).

Problemas sugeridos (del Cengel) de repaso adicional: 2.43, 2.44, 2.45, 2.49, 3.9, 3.32, 3.34, 3.40, 3.43, 3.66, 3.82, 3.84, 3.87, 3.89