Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería Cátedra: Mecánica de Fluidos Práctica N 2 – Hidrostática - Fluidos acelerados Docentes: Dra. Miralles / Ing. Jorge Rosasco / Ing. Eduardo Contento Revisión: 00 1. Cualquier medida de presión puede ser expresada en como una altura o carga h P g . ¿Cuál es la presión normal a nivel del mar expresada en: Metros de columna de agua Pulgadas de mercurio (Peso específico 13.395 kg/m3) Milímetros de mercurio 2. El depósito de la figura está cerrado, y a 20°C. La presión absoluta en el punto A es de 0,9 bares. ¿Cuál es la presión absoluta y relativa, del punto B? A B 2m Aire 4m Aire 4m 2m Agua 3. El manómetro inclinado de la figura contiene aceite de Merian rojo de densidad relativa 0,827. Se supone que el depósito es muy grande. Si el tubo inclinado tiene marcas cada 2,5 cm ¿Cuál debe ser el valor del ángulo para que cada división corresponda a una presión de 71, 2 Pa? Rta.: 20,6° m 8m 2,5 cm Depósito 4. El indicador de nafta de un auto marca proporcionalmente a la presión manométrica del fondo del tanque, si el tanque tiene 30 cm de alto y contiene accidentalmente 2 cm de agua, ¿Cuántos centímetros de aire habrá en la parte superior cuando el indicador marque “lleno”?. Aire 30 cm Nafta, densidad 0,67 Agua 5. 2 cm El gato hidráulico de la figura, utiliza como fluido aceite de un peso específico de 720 Kg/m3 ¿Qué fuerza F se debe aplicar en la empuñadura para soportar una carga de 900 Kg?. carga 3" Diámetro 10" 3" Diámetro 1 " Aceite 6. En el manómetro de la figura encontrar la presión absoluta y relativa en el punto A en Pascales. ¿Cuál es la presión absoluta y relativa del aire en el tubo? Aire A 30cm 60 cm 50cm Agua 7. El sistema de la figura esta a 20°C. Calcular al presión absoluta en el punto A de la figura en Pascales Rta.: 36,72 KPa Relativos Agua Pa= 101,3 KPa 15 cm Aceite 30 cm A Densidad Relativa 0,85 18 cm Agua Mercurio 8. El manómetro A indica 250 KPa de presión absoluta, ¿Cuál es la altura h en centímetros? ¿Cuál será la indicación del manómetro B? ρ(agua)=1000 Kg/m3, ρ(Hg)=13600 Kg/m3, ρ(aire) = 1,22 Kg/m3 Aire: 1,4 Bar h? Agua 80 cm A Mercurio B 9. Usando como manómetro un tubo trasparente en U conteniendo un fluido de gravedad específica (densidad relativa) r = 0.85, se ha obtenido las mediciones que se indican en el esquema, se desea conocer la presión dentro del depósito. Rta: 100,58 KPa 10. Un tubo trasparente en U, puede usarse para medir la densidad de un líquido desconocido, suponga que se establece la situación de la figura siguiente, cuál sería la densidad de la sustancia desconocida, y cual su gravedad específica ó densidad del líquido desconocido. El tubo está abierto a la atmósfera en ambos extremos. Rta: 850 kg/m3 11. El agua en un depósito, se presuriza con aire y se desea medir esta presión con un manómetro de fluidos múltiples, como se indica en la figura, el manómetro es abierto a la atmósfera, y el depósito se encuentra sobre una montaña a una altura de 1.400 m, donde la presión atmosférica es de 85,6 KPa, determinar la presión de presurización P si: h1=0.1 m, h2=0.2 m, h3=0.35 m, ρ(agua)=1000 Kg/m3, ρ(oil)=850 Kg/m3, ρ(hg)=13600 Kg/m3. Rta.: 130 KPa. 12. Se encarga el diseño de un camión tanque para el trasporte de leche, (ρ = 1020 Kg / m3), el tanque será un cilindro de 7 m de longitud y 3m de diámetro. El tanque irá completamente lleno de leche con venteos a la presión atmosférica (Pat = 100 KPa). Se prevé que su aceleración y desaceleración máximas horizontal sea 2,5 m / s2 (0,25 g’s). Se pide determinar con propósitos de diseño, la ubicación de los puntos donde la presión sea máxima y su valor. 13. Se debe trasladar la pecera de un acuario que tiene una base rectangular de 2m x 0.60m y una altura de 0.80m. Se va a trasportar en un camión que puede llegar a establecer una marcha que implica una aceleración horizontal en ruta de 0 a 90 Km/h en 10 seg. se desea que el agua no se derrame durante la aceleración. a.- Determine la altura máxima de agua que debe llevar la pecera. b.- Recomendaría que la pecera sea trasportada alineada según el largo o según el ancho respecto a la dirección de movimiento, justificando la respuesta. Rta: 0.545 cm b.- según su ancho 14. El cilindro mostrado en la figura, se pone a girar en torno a su eje vertical, calcule la velocidad angular necesaria en RPM, para que el agua apenas toque el origen O del centro de rotación, y las presiones manométricas en los puntos A y B. Como dato se indica que el nivel cuando no rota se encuentra a 2cm del tope del cilindro. Rta: 254 RPM, Pman (A) = 3.54 KPa, Pman (B) = 2.77 KPa