TALLER Estática de Fluidos II - UNS

 

 

ESTÁTICA DE FLUIDOS II TALLER DE CLASE 1. Conocimiento/Comprensión Conocimiento/Comprensión   1) Se suspende un diminuto cubo de acero en agua por medio de un cable. Si las longitudes de

soportar una carga de diseño de 2000 lbf? Supóngase despreciable los pesos de los pistones.

los lados delhabría cubo entre son muy pequeñas de ¿Que comparación las magnitudes las presiones sobre la parte superior, el fondo y las superficies laterales de ese cubo? 2) Un cuerpo cilíndrico se coloca de forma vertical en el fondo de un recipiente con agua. ¿Este cuerpo experimenta empuje? Y si lo hace ¿en dónde se aplica la fuerza de empuje sobre el cuerpo? PROBLEMAS Y EJERCICIOS A SOLUCIONAR 2. Aplicación/Análisis 1) En una prensa hidráulica, cuyas áreas de sus respectivos émbolos están en la relación 5:200. Determine: a) ¿Qué fuerza deberá ser aplicada para levantar un auto de 8000 N?, b) Si el émbolo de menor área recorre 1,5 m, ¿cuánto recorrerá el de mayor área?

2) Una esfera de 2 kg  y 510 –3 m3 se encuentra atada tal como se muestra en la figura. Determine la tensión en las cuerdas.

T 

3. Síntesis/Evaluación 5) Un bloque cúbico de madera de 10 cm de arista y ρ r = 0,5, flota en una vasija con agua. Se vierte en el agua aceite de ρr = 0,8 hasta que la parte superior de la capa de aceite esté 4cm por debajo de la parte superior del bloque. (a) ¿Qué profundidad tiene la capa de aceite? (b) ¿Cuál es la presión manométrica en la cara inferior del bloque? 6) Un cable anclado en el fondo de un lago sostiene una esfera hueca de plástico bajo su superficie. El volumen de la esfera es de 0,3 m 3 y la tensión del cable 900 N. a) ¿Qué masa tiene la esfera?, b) El cable se rompe y la esfera sube a la superficie. Cuando está en equilibrio, ¿qué fracción del volumen de la esfera estará sumergida? Densidad del agua de mar 1,03 g/cm3. 7) Un tablón homogéneo de densidad 0,7 g /cm 3, de longitud 4 m y de sección constante, se apoya en el borde de una piscina con agua como se indica en la figura; desde el punto hasta el extremo no sumergido hay 1 de m.apoyo Calcular la longitud sumergida de tablón.

T   Agua 

3) Un tronco de un árbol en forma de cilindro recto, flota en agua con un tercio de su volumen fuera de ésta. ¿Cuánto vale la densidad del tronco? 4) El gato hidráulico de la figura está lleno de un aceite de peso específico 56 lbf/ft 3. ¿Qué fuerza F será necesario aplicar a la empuñadura para

8) Se tiene una caja de forma cúbica compuesta de dos materiales también de forma cúbica de densidades D1 y D2 (D1 > D2), sumergida en un

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Dr. Carlos Rodriguez Benites

 

 

líquido de densidad D con la quinta parte de su volumen fuera del líquido, según se muestra en la figura. Determine la densidad D en función de D1 y D2

PROBLEMAS Y EJERCICIOS 1) Un bloque cúbico de madera de 10 cm de arista y ρ r = 0,5, flota en una vasija con agua. Se vierte en el agua aceite de ρr = 0,8 hasta que la parte superior de la capa de aceite esté 4cm por debajo de la parte superior del bloque. (a) ¿Qué profundidad tiene la capa de aceite? (b) ¿Cuál es

5) Las secciones de los émbolos de un gato hidráulico son circulares y de radio r B = 5,0 cm y rA = 50,0 cm. La longitud total de la palanca que acciona el embolo pequeño es de 1,0 m, y la distancia entre el punto de aplicación de la potencia al de la resistencia es de 75,0 cm. Aplicando a la palanca una fuerza de un kilopondio, ¿Qué fuerza se transmite al émbolo mayor? a) si los émbolos están al mismo nivel b) si el pistón grande se encuentra a un metro por debajo del pequeño. El líquido en el gato es agua.  

la presión bloque?   manométrica en la cara inferior del 2) Sobre un cubo de madera flotando f lotando en agua, se coloca un bloque de 2,0 N de peso. Al retirar el bloque el cubo se eleva 2,0 cm. Calcular la arista del cubo. 3) La figura muestra una piedra de 7 kg y 4 L que se encuentran en equilibrio, totalmente sumergido en un recipiente recipiente con agua. Determine la constante de rigidez del resorte, si está estirado 15 cm. (Considere 1 L = 10 –3 m3 y g = 10 m/s2).

 B

 A

6) Dos troncos idénticos se sitúan de la manera indicada en la figura. El tronco inferior está atado a la pared vertical mediante cables que forman con ella un ángulo de 45°. El tronco superior resulta sumergido a medias en el agua. Determine la densidad de los troncos. 4) Una barra uniforme de 8,0 kg y 2,0 m de longitud, cuya densidad relativa es 0,5 puede girar alrededor de un eje horizontal que pasa por uno de sus extremos situado debajo del agua, como indica la figura. (a) ¿Qué peso debe colocarse en el otro extremo de la barra, para, que queden sumergidos 1,5 m de éste? (b) Determine la magnitud y sentido de la reacción ejercida por el eje sobre la barra. 7) Se tiene una esfera hueca compuesta de dos materiales de densidades 1  y 2  (1 > 2), sumergida en un líquido de densidad , según se

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muestra en la figura, Determine la densidad  en función de 1 y 2  3R 

2R  R  1  2   

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CÓDIGO

AUTOR

 Tipler  –  Mosca  Mosca Serway  –  Jewett  Jewett Sears  –  Zemansky  Zemansky  –  Young  –  Freedman  Freedman

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TÍTULO

Física para la ciencia y la tecnología Física para ciencias e ingeniería Física universitaria con Física moderna

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