SEMINARIO DE PROB LEMAS

01.- Determine la presión que se ejerce sobre un buzo a 30 m por abajo de la superficie libre del mar. Suponga una presión barométrica de 101 kPa y una gravedad específica de 1.03 para el agua de mar.

02.- El barómetro de un montañista da una lectura de 930 mbars al principio de una caminata y de 780 mbars al final de ella. Desprecie el efecto de la altitud sobre la aceleración gravitacional local y determine la distancia vertical que ha escalado. Suponga una densidad promedio del aire de 1.20 kg/m3.

03.- Un gas está contenido en un dispositivo de cilindro y émbolo en posición vertical. El émbolo tiene

una masa de 4 kg y un área de la sección transversal de 35 cm2. Un resorte comprimido arriba del émbolo ejerce una fuerza de 60 N sobre éste. Si la presión atmosférica es de 95 kPa, determine la presión en el interior del cilindro.

01.- Los estanques solares son pequeños lagos artificiales de algunos cuantos metros de profundidad que

se usan para almacenar energía solar. El ascenso del agua caliente (y, por tanto, menos densa) hacia la superficie, se impide añadiendo sal en el fondo del estanque. En un estanque solar salino típico de gradiente, la densidad del agua aumenta en la zona de gradiente, como se muestra en la figura, y la densidad se puede expresar como: 𝜌= 𝜌0ට1+ 𝑡𝑎𝑛2ቀ𝜋4 𝑧𝐻ቁ

donde 𝜌0 es la densidad en la superficie del agua, z es la distancia vertical medida hacia abajo desde la parte superior de la zona de gradiente y H es el espesor de esta zona. Para H = 4 m, 𝜌0 =1040 𝑘𝑔 𝑚3Τ , y un espesor de 0.8 mm para la zona superficial, calcule la presión manométrica en el fondo de la zona de gradiente.

02.- Se presuriza el agua que está en un tanque mediante aire y se mide la presión con un manómetro de

fluidos múltiples, como se muestra en la figura P3-9. Determine la presión manométrica del aire en el tanque si h1 = 0.2 m, h2 = 0.3 m, y h3 = 0.46 m. Tome las densidades del agua, el aceite y el mercurio como 1 000 kg/m3, 850 kg/m3, y 13 600 kg/m3, respectivamente.

01.- Se mide la presión en una tubería de gas natural con el manómetro que se muestra en la figura, con

una de las ramas abierta a la atmósfera en donde la presión atmosférica local es de 14.2 psi. Determine la presión absoluta en la tubería.

02.- Los fluidos del manómetro invertido de la figura se encuentra a 20 ºC. Si 𝑝𝐵 − 𝑝𝐴 = 97 𝑘𝑃𝑎, ¿Cuál es la altura H en centímetros?

03.-

01.- Se mide la presión manométrica del aire que está en el tanque, como se muestra en la figura, y resulta ser de 65 kPa. Determine diferencia h en los niveles de mercurio.

02.- Se mide la diferencia de presión entre un tubo de aceite y uno de agua con un manómetro de doble fluido, como se muestra en la figura. Para las alturas y las gravedades específicas dadas de los fluidos calcule la diferencia de presión ∆𝑝= 𝑝𝐵 −𝑝𝐴

01.- Los fluidos del manómetro invertido de la figura se encuentra a 20 °C. Determine la diferenc ia de presiones (Pa) entre los puntos A y B. Sabiendo que los pesos específicos del Benceno es 8 640 𝑁 𝑚3Τ , del kerosene 7 885 𝑁 𝑚3Τ , del mercurio es de 133 100 𝑁 𝑚3Τ , del agua es de 9 790 𝑁 𝑚3Τ y la del aire 11.80 𝑁 𝑚3Τ .

02.- La presión del punto A de la figura es de 25 𝑝𝑠𝑖. Todos los fluidos se encuentra a 20 ºC. ¿Cuál es la presión del aire en pascales a la que se encuentra la cámara?

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL MINASCIVIL

01.- El peso aparente de una muestra de mineral es de 206 N cuando se encuentra totalmente sumergido en agua y 230 N cuando está en aire. ¿Cuál será el valor de la gravedad específica del mineral?

02.- Un bloque de madera cuya masa es de 100 g tiene abierto un orificio en él, para lo cual se extrajeron 8 g de madera. La densidad relativa de la madera es 0.8. Se llena el orificio con plomo. Se hundirá el bloque o flotará cuando se lo coloque en agua?

03.- Un recipiente contiene una capa de agua sobre la que flota una capa de aceite de 30.8 g m . Un

objeto cilíndrico de densidad desconocida cuya área en la base es a y altura h , se deja caer al recipiente, quedando a flote finalmente cortando la superficie de separación entre el aceite y el agua, sumergido en esta última hasta la profundidad de 2 3h . Hallar la densidad del objeto.

04.- Un paralelepípedo de material plástico de 500 cm2 de base y 50 cm de alto (densidad 0.80 g/cm3), se deja libre en el fondo de una piscina con 2 m de altura de agua. Calcule: a) el tiempo que tarda en asomar a la superficie; b) qué altura del paralelepípedo queda sumergida al alcanzar el equilibr io. (Datos: agua = 1 g/cm3; g = 9,81 m/s2).

05.- Un globo aerostático está lleno de gas Helio con un volumen de gas de 5 000 m3. El peso del globo (sin el helio) es de 3 000 kg. Calcule: a) La aceleración de subida. b) Las energías cinética y potencial al cabo de 10 s. (Datos g = 9,81 m/s2, aire = 1,3 kg/m3, helio = 0,17 kg/m3).