8/10/2019 1er Taller Fluidos 2014 -2 (EJERCICIOS).docx

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MECANICA DE FLUIDOS TALLER N 2 (2014-2)

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS EHIDROSTTICA

(LA SOLUCION DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS TIENE COMO OBJETIVO UN MEJOR DESEMPEO EN LOS PARCRECOLVER DURANTE EL CURSO, POR LO TANTO LA COPIA EXACTA DE LA SOLUCION EXPUESTA SOLUCIONARIOS NO ES RECOMENDABLE)FECHA DE ENTREGA: DA DEL PARCIAL

1. La forma de una gota de lquido colgante se expresa mediante la siguiente ecuacin desarrollada utilizandoestudios fotogrficos de la gota:

Para que la anterior ecuacin sea dimensionalmente homognea,qu dimensiones debe tener H?

2. Un lquido con gravedad especifica de 1.2 llena un volumen. Si la masa en el volumen es de 10 slug,Cul es la magnitud del volumen?

3. Halle la potencia necesaria para mantener una velocidad angular constante de 10 rad/s en el viscosmetro cilndricode la figura. (Considrense los esfuerzos cortantes, en la superficie lateral y en la base.)

Datos:

H = 10 cmR1 = 3 cm h= 0,1 cm

= 710-3 Ns/m 2

4. Una placa grande se mueve con una velocidad Vo por encima de una placa estacionaria sobre una capa de aceite. Si elperfil de velocidades es parablico y el aceite en contacto con las placas tiene la misma velocidad que stas, Cul es

el esfuerzo cortante causado por el aceite sobre la placa en movimiento? Si se supone un perfil lineal, entonces cules el esfuerzo cortante sobre la placa superior?

5. Se hace rotar un cuerpo cnico con una velocidad constante de 10 rad/s; la base del cono tiene un dimetro de 5cm, y el espesor de la partcula de aceite es de 0,1 mm. Si la viscosidad del aceite es de7x10 -3 [NS/m 2], halle el par necesario para mantener el movimiento.

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6. Un cilindro de 20 lb de peso se desliza dentro de un tubo lubricado. La holgura entre el cilindro y el tubo es 0.001in2. Si se observa que el cilindro se desacelera a una tasa de 2 ft/s 2 cuando la velocidad es 20 ft,cul es la viscosidad del aceite? El dimetro del cilindro D es 6.00 in y la longitud Z, es 5.00 in.

8. Una flecha de 4 ft de largo y 1 in de dimetro gira en el interior de un cilindro de la misma longitud, con1.02 in de dimetro. Calcule el momento torsional requerido para hacer girar la flecha interna a 2000 rpm si esaceite SAE-30 a 70F llena el hueco. Tambin, calcule el caballaje requerido. Suponga un movimientosimtrico.

9. En algunos aparatos de medicin elctrica, el movimiento del mecanismo indicador se atena al tener un discocircular que gira (con el indicador) en un tanque de aceite. De esta forma, las rotaciones extraas se atenan. Cules el torque de atenuamiento para w = 0.2 rad/s si el aceite tiene una viscosidad de 8 x10 -3 N . s/m 2? Ignore los efectos en el borde exterior de la placa rotante.

10. Los Comportamientos B y C de la figura estn cerrados y llenos de aire. La lectura baromtrica es de 1,020 Kg/cm 2.Cuando los manmetros A y B marcan las lecturas indicadas, qu valor tendr X en el manmetro E de mercurio?

11. Encuentre la fuerza horizontal originada por los fluidos que actan sobre el tapn.(Pa man =presin manomtrica)(Patm = presin atmosfrica)

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11. Para qu profundidad h, se abrir la compuerta rectangular basculante A mostrada en la figura? Desprciese el peso de lacompuerta.

12. Determine las fuerzas horizontal, vertical y resultante actuando sobre una compuerta cilndrica de 3 m de dimetro y 9 m delongitud, la cual est en agua a una profundidad de 2.25 m como muestra la figura. Cul es la direccin y lnea de accin de lafuerza resultante?

13. Una barra de madera que pesa 5 lb se monta sobre un pasador localizado por debajo de la superficie libre. La barra tiene 10 ftde longitud y una seccin transversal uniforme y el pasador se encuentre localzado 5 ft por debajo de la superfcie libre. a

qu ngulo llegara la barra cuando alcance el equilibrio una vez que se ha dejado caer desde una posicin vertical? Laseccin transversal de la barra es de 3/2 in 2 .

14. . Calcule el Empuje hidrosttico que se genera sobre una compuerta plana y vertical de forma trapezoidal, donde labase mayor mide 1.2 m y la base menor mide 80 cm. La altura de agua coincide con la altura de la compuerta y es iguala 1.5 m. Calcule el centro de presiones del Empuje hidrosttico.

Datos:B = 1.2 mb = 80 cm = 0.8 mh = 1.5 mPe = 1000 kg/m3E = ?

Yk = ?

15. Con referencia a la figura determinar las fuerzas horizontal y vertical, debidas a la accin del agua sobreel cilindro de 1.8 m de dimetro, por metro de longitud del mismo.

b

h

B

h = 1.5 m Yk = 1.03 m

E = 1200 kg