PROBLEMAS RESUELTOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS: PRINCIPIO DE PASCAL: 1. Una fuerza de 400 N se aplica al pistón pequeño de una prensa hidráulica cuyo diámetro es 4 cm. ¿Cuál deberá ser el diámetro del pistón grande para que pueda levantar una carga de 200 kg? 2. El tubo de entrada que suministra presión del aire para operar un gato hidráulico tiene 2 cm de diámetro. El pistón de salida es de 32 cm de diámetro. ¿Qué presión de aire (presión manométrica) se tendrá que usar para levantar un automóvil de 1800 kg? 3. El área de un pistón en una bomba de fuerza es de 10 in2 .¿Qué fuerza se requiere para elevar el agua con el pistón hasta una altura de 100 ft? 4. ¿Qué fuerza debo aplicar al émbolo menor de una prensa hidráulica si es que deseo levantar una caja de madera que se encuentra sobre el émbolo mayor y cuya masa es de 50 kg? Considerar que la sección transversal de los émbolos es circular y tienen un diámetro de 5 y 60 cm respectivamente. PRINCIPIO DE ARQUIMEDES: 1. Una esfera plástica flota en agua con 50% de su volumen sumergido. Esta misma esfera flota en glicerina con 40 % de su volumen sumergido. Determine las densidades de la glicerina y la esfera. 2. Un cubo de madera de arista 30cm con densidad 0.6g/cm3 está sumergido parcialmente en agua, y sobre el cubo se encuentra un cilindro metálico como se muestra en la figura. Si las ¾ partes del cubo están bajo el agua, calcule el peso del cilindro. 3. Se tiene una pelota de plástico de 25 cm de radio. La misma flota en agua con el 25% de su volumen sumergido. Calcular: a) El peso de la pelota b) La fuerza de empuje cuando la pelota esta sumergida al 25 %. c) La fuerza que deberemos aplicar a la pelota para sostenerla en reposo totalmente sumergida en agua. ECUACIÓN DE BERNOULLI 1. Un gran tanque de almacenamiento, abierto en la parte superior y lleno con agua, en su costado en un punto a 16m abajo del nivel de agua se elabora un orificio pequeño. La relación de flujo a causa de la fuga es de 2.50 x 10-3 m3/min. Determine: a) La rapidez a la que el agua sale del orificio. b) El diámetro del orificio. 2. De la figura muestra una corriente de agua en flujo estable desde el grifo de una cocina. En el grifo, el diámetro de la corriente es de 0.960 cm. La corriente llena un contenedor de 125 cm3 en 16.3 s. Encuentre el diámetro de la corriente 13 cm debajo de la abertura del grifo. 3. Para el tanque abierto de la figura, Calcule la velocidad del flujo a la salida de la tobera para una profundidad igual a h= 3m. PROBLEMAS DE LIQUIDOS NO MISCIBLES EN TUBOS EN U: 1. Calcule la diferencia de presiones manométricas(PB − PA )rel 2. Se presuriza el agua que está en un tanque mediante aire y se mide la presión con un manómetro de fluidos múltiple. Determine la presión manómetro del aire en el tanque. Si ℎ1 = 0.2𝑚 ℎ2 = 0.3𝑚 ℎ3 = 0.46𝑚.Tome las densidades como Kg Kg Kg 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1000 m3 , 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 850 m3 , 𝜌𝑚𝑒𝑟𝑐𝑢𝑟𝑖𝑜 = 13600 m3
