Ejercicios Propuestos de Hidrostática.

Ejercicios Manometría

Estática de Fluidos

• Con referencia a la figura mostrada, el punto A está 53,34 cm por debajo de la superficie libre del líquido, de densidad relativa 1,25, en el recipiente. ¿Cúal es la presión manométrica en A si el mercurio asciende 34,29 cm en el tubo? Solución: -0,396 kp/cm2 (man)

• Para la configuración que muestra la figura mostrada, calcular el peso del pistón si la lectura de presión manométrica es de 70 kPa. Solución: 61,6 kN.

• Con referencia a la figura mostrada y despreciando el rozamiento entre el pistón A y el cilindro que contiene el gas, determinar la presión manométrica en B en cm de agua. Supóngase que el gas y el aire tienen pesos específicos constantes e iguales, respectivamente, a 0,563 y 1,203 kp/m3. Solución: 53,64 cm de agua.

• Los recipientes A y B, que contienen aceite y glicerina de densidades 0,780 y 1,250, respectivamente, están conectados mediante un manómetro diferencial. El mercurio del manómetro está a una elevación de 1,60 en el lado de A y a una elevación de 1,10 en el lado de B. Si la cota de la superficie libre de la glicerina en el depósito B es 21,10 ¿A qué cota está la superficie libre del aceite en el recipiente A? Solución: Cota 24,90.

Ejercicios Fuerzas Hidrostáticas

Fuerzas Hidrostáticas sobre las Superficies

• Para la compuerta AB de 2,44 m de longitud que se muestra en la figura mostrada, determinar la fuerza de compresión sobre el jabalcón CD, debida a la presión del agua. (B, C y D son puntos articulados). Solución: 7,19 Kp
  

• Un aceite de densidad relativa 0,800 actúa sobre una superficie triangular vertical con uno de los vértices en la superficie libre del aceite. El triángulo tiene 2,745 m de altura y 3,660 m de base. A la base del triángulo de 3,660 m está unida una superficie rectangular vertical de 2,440 m de altura y 3,660 m de anchura. Sobre la superficie rectangular actúa agua. Encontrar el módulo y situación de la fuerza resultante sobre el área entera. Solución: 37.818 kp; 3,715 m por debajo de la superficie libre del aceite.

• Determinar el valor de z (figura mostrada) de forma que la fuerza total sobre la barra BD no sobrepase los 8.172 kp al suponer que la longitud en dirección perpendicular al dibujo es de 1,22 m y que la barra BD está articulada en ambos extremos. Solución: 1,79 m
  

• ¿A qué profundidad se debe sumergir verticalmente en agua un cuadrado, de 1,22 m de lado, con dos lados horizontales, para que el centro de presión esté situado 76 mm por debajo del centro de gravedad? ¿Qué valor tendrá la fuerza total sobre el cuadrado? Solución: 1,01 m; 23,7 kN

Densidades de algunas sustancias comunes.

Les dejo una tabla de algunas densidades de sustancias comunes.

Gaceta Oficial 5.318

Les dejo la Gaceta Oficial 5.318, referente a los sistemas de recolección de Aguas Servidas.

Descargue Aquí ==> NORMA 5.318

Unidades y Tablas de Conversiones.

Ejercicios Propuestos Unidad I

1.- En un trabajo de medio tiempo, un supervisor le pide traer del almacén una varilla cilíndrica de acero de 85,8 cm de longitud y 2,85 cm de diámetro. ¿Necesitará usted un carrito?

2.- El radio de la luna es de 1.740 km; su masa es de 7,35x10exp22kg Calcule su densidad media.

3.- Imagine que compra una pieza rectangular de metal de 5,0 x 15,0 x 30,0 mm y masa de 0,0158 kg. El vendedor le dice que es de oro, Para verificarlo, usted calcula la densidad media de la piedra. ¿Qué valor obtiene? ¿Fue una estafa?.

4.- Un cuerpo particular pesa 60 libras en la tierra. Calcule su peso en la luna, donde la gravedad (g) es de 5,4 pies/seg2.

5.- La fuerza sobre un área de 0,2 cm2 se debe a una presión de 120 kPa y un esfuerzo cortante de 20 Pa. Calcule la magnitud de la fuerza que actúa en el área y el ángulo de la fuerza con respecto a una coordenada normal.

6.- Por medio de una ecuación, calcule la densidad del agua a 80°C.

7.- Calcular el peso específico, volumen específico y la densidad del gas metano a 38°C y 8,50 kg/cm2.

8.- A 89,60 °F de temperatura y 19.138,92 Nw/pie2, el volumen específico de cierto gas es de 0,71 m3/kg. Determinar la constante de gas y su densidad.

9.- Determinar la variación de volumen de 1m3 de agua a 27°C al aumentar la presión en 21 kg/cm2. A partir de los siguientes datos experimentales determinar el módulo volumétrico de elasticidad del agua: a 35 kg/cm2, el volumen era 30 m3 y a 250 kg/cm2 el volumen era 1.048,84 pie3.

10. A gran profundidad del océano la presión es 80MPa. Suponiendo que el peso específico en la superficie es de 10 Kw/m3 y el módulo volumétrico de elasticidad es 2,34 GPa. Determinar: a.- La variación del volumen específico entre la superficie y la gran profundidad. b.- El volumen específico en la profundidad y c.- el peso específico en la profundidad.

Tablas de n y C para Fórmulas de Kutter, Manning y Bazin.

En la primera Tabla podrán obtener los valores de rugosidad (n) para la fórmula de Manning y Kutter; así como el valor de la rugosidad (m) para Bazin.

En la segunda tabla está los valores de C para Bazin.

Tablas de Propiedades de Algunos Fluidos

Los Fluidos y sus Propiedades.

Cuando hablamos de fluidos nos referimos a cualquier sustancia que pueda fluir o desplazarse por la acción de un esfuerzo cortante. Los mismos desempeñan una labor importante en muchos aspectos de la vida cotidiana. Los bebemos, respiramos y nadamos en ellos; circulan por nuestro organismo y controla el clima. Los aviones vuelan en ellos y los barcos flotan en ellos.

• Concepto Tradicional: Sustancia que adopta la forma del recipiente que la contiene.

• Concepto Técnico: Sustancia que se deforma continuamente al ser sometida a un esfuerzo cortante (tangencial) sin importar que tan pequeño sea.

Los fluidos pueden ser:

1. Líquidos: Son prácticamente incompresibles, ocupan un volumen definido y tiene superficies libres.
2. Gases: Son compresibles, se expansionan hasta ocupar todas las partes del recipiente que lo contenga.

Propiedades de los Fluidos.

• Densidad (ρ):

ρ = m/V   o  ρ = Ɣ/g

• Peso Específico (Ɣ):

Ɣ = ρ*g (en líquidos)        Ɣ = P/(R*T) (en gases)

• Volumen Específico (υ):

υ = 1/Ɣ

• Densidad Relativa (Sr):

Sr = Ɣfluido / (ƔH20@°c)            Sr = ρfluido / ρH20@°c

• Viscosidad del Fluido (μ):

μ = T / (dV/dy)

• Viscosidad Cinemática (Ʋ):

Ʋ = (μ*g) / Ɣ