Problemas de Fluidos. Ejercicios Resueltos 2 Unidad

CRISTHIAN

J.

TREJO

RAMÍREZ

5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

Se desean obtener los empujes empujes hidrostáticos por unidad de  ,  del muro ancho, así como los centros de presiones sobre las caras a x  x  y a  2  2 mostrado en la Fig. 2.12.

Problema 2.2

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

Problema 2.3 En la Fig. 2.13 se muestra una pared vertical, metálica, de ancho b =  3 m y  altura de 5 m, que se desea construir para que vierta el agua con una carga z0 = 1.00 m. La cuña de distribución de presiones de forma trapecial

se desea dividir en 4 partes iguales para ser soportada por 4 largueros de dimensiones iguales. Determinar la carga que soportará cada larguero y las posiciones adecuadas de los mismos.

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

Determinar el empuje hidrostático P2, del problema 2.2, en términos de las componentes vertical y horizontal. Problema 2.4

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Problema 2.5

Determinar el empuje hidrostático y el centro de presiones sobre la superficie cilíndrica AB, mostrada en la Fig. 2.16.

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Problema 2.6

Determinar el empuje hidrostático sobre la compuerta radial mostrada en la Fig. 2.17 para los datos

h=  1.5m;

R = 3m; y a

= 15°; el ancho de compuerta es

b =

5.00 m.

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

La compuerta ilustrada en la Fig. 2.18 tiene 12 m de longitud y las dimensiones indicadas. La distancia horizontal entre el centro de gravedad de la compuerta y la articulación vale 1.92 m. Despreciando la fricción en la articulación y en los sellos, determinar el peso W que debe tener la compuerta para lograr el equilibrio estático. Problema 2.7

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Una pieza de oro y plata, aleados en cierta ley, pesa 53.96 g fuera del agua y 50.7 g dentro de ella. Si el peso específico del oro puro es 19.25 g/cm3 y el de la plata 10.3 g/cm3, determinar los porcentajes a que se han ligado dichos metales. Problema 2.8

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

El orificio rectangular de dimensiones b x h (Fig. 2.21), practicado en la pared vertical de un recipiente, se cierra con una compuerta de iguales di mensiones ; dicha compuerta está conectada a una palanca y unida rígidamente por otra a un tambor cilíndrico hueco de diámetro D , longitud L y peso W , de tal manera que al subir el nivel del agua en el recipiente se abre la compuerta girando el sistema alrededor de O. ¿Cuál debe ser la distancia OO1 = x , de modo que ello ocurra para ZG  = 25 cm; D = 39 cm; L = 60 cm; h = 40 cm; b = 30 cm; W = = 25 kg? Problema 2.9

CRISTHIAN

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

Estimar las condiciones de estabilidad del cajón cuyas dimensiones se indican en la Fig. 2.23: peso W = 2.88 ton; altura del centro de gravedad, medida desde la base del cajón, 0.30 m. Problema 2.10

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

El movimiento del agua en determinada curva de un río origina una sobre elevación h de su nivel en la orilla exterior, como se muestra en la figura 2.26. Determinar la sobre elevación h  de la superficie libre transversal del agua considerando que la velocidad V  de las partículas es la misma en todos los puntos (Ref.7). Problema 2.11

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5° SEM GRUPO: C MECÁNICA DE FLUIDOS

Determinar la altura z 0 a asciende el agua dentro de un tubo de radio 0.05 cm, por efecto de la tensión superficial del líquido (Fig. 2.28). Problema 2.12

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Problema 2.13

Determinar la altura h  a la que asciende un líquido por encima

de la cresta de un vertedor de pared del gada, por efecto de la tensión superficial (Fig. 2.29 y Ref. 8)