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8/22/2019 Taller_No. 1_KLT_D7301602.pdf

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ACTIVIDAD UNO

MECNICA DE FLUIDOS.

KERLY LEONARDO TELLEZ

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA FAEDIS.

INGENIERIA CIVIL

QUINTO SEMESTRE.

BOGOT D.C.

2013.


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ACTIVIDAD UNO

MECNICA DE FLUIDOS.

PRESENTADO POR:

KERLY LEONARDO TELLEZ

CODIGO: D7301602

PRESENTADO A:

LISANDRO NEZ GALEANO

INGENIERO CIVIL

TUTOR.

INGENIERIA CIVIL

QUINTO SEMESTRE.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA FAEDIS.

INGENIERIA CIVIL

QUINTO SEMESTRE.

BOGOT D.C.

2013.


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2

1. Un recipiente cilndrico tiene 250 mm de dimetro y pesa 2,25 N cuando se encuentravaco. Cuando est lleno hasta una profundidad de 200 mm con un cierto aceite, pesa 35,4N Calcule la gravedad especfica del aceite.

= Peso del Aceite:

35,4 N 2,25 N = 33,15 N.

Masa de Aceite:

= =33,15

9,806 /2 = 3,38 .

Volumen que ocupa el aceite:

= 2 = 01252 0,20 = 9,817 1033 = = 3,38 9,817 1033 = 344,3 /3

= = 344,3 /3

1000 /3 = 0,3443

La gravedad especfica del aceite es de 0,3443

250 mm

W h


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3

2. Un tanque de almacenamiento de gasolina (sg = 0,68) consiste en un cilindro vertical de 15m de dimetro. Si est lleno hasta una profundidad de 6,75 m. Calcule el peso y la masa dela gasolina.

= 2 = 7,5 2 6,75 = 1192,82 3

= = = 0,68 1000 3= 680 /3

= = = 680 3 1192,82 3 = 811117,6

La masa de la gasolina es de 811117,6

= = 811117,6 9,806 2 = 7953819,2 7,95 106.El peso de la gasolina es de 7,95

106

.

6,75 m

15m

Gasolina(sg= 0,68)


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3. La gravedad especfica del benceno es de 0,876. Calcule su peso especfico y su densidaden unidades del Sistema Britnico de Unidades.

Densidad de benceno:

= 0,876 1,94 3 = 1,69 /3Peso especifico:

= = 1,69 3 32,172 = 54,37 /34. Convierta una medicin de viscosidad cinemtica de 5,6 centistokes a m2/s y a

pies2/s.

5,6 102.12 = 1 12 1

2

100 2 = 1 104 2

5,6 102 1 1042

1

= 5,6 106 2

5,6 106 2 10,764 2

12

= 6,028 105 2

5. Hallar la viscosidad cinemtica de un lquido cuya viscosidad absoluta es de 15,14 poises ysu densidad relativa 0,964, dar el resultado en el sistema internacional - SI.

15,14 0,1

1

= 1,514

= = 0,964 1000 3 = 964 /3

= =1,514

964 /3 = 1,57 103 2


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6. Cul es la presin en la tubera B si la tubera A tiene una presin de vaco de 50 mm Hg.

= 13600

3

9,807

2 0,050

= 6668,76

.

6668,76 + 9,813 0,15 + 13,95 9,81 3 0,3 0,86 9,81 3 0,45 =

= 6707,48 7. Qu presin hay dentro de la tubera de aceite de la siguiente figura, si la presin en la

tubera de agua es de 15 kPa?

ha-(1*0,12 m)

(0,68 * 0,10 m) + (0,86 * 0,10 m)= hb.

ha-hb= (0,12 m + 0,68m 0,086 m).ha-hb= 0,102 m H2O Ol.Pa-Pb = ha-hb Pb = ha-hb) - Pa Pb= 13999,78 Pa. 14 KPa.


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8. En el sistema mostrado, el manmetro A indica 300 KPa. Determine la presin en lospuntos A, B, C, D y en el manmetro E.

A= 300 kP.

300 9,81, 3 2,5 = 275,48 . = 275,48 275,48 9,81, 3 0,8 1,5 = 263,708

263,708

9,81,

3 0,4

1

= 259,784

9. Determinar la presin atmosfrica en un lugar donde la lectura baromtrica es de 680 mmde Hg y la aceleracin de la gravedad es de 9,807m/s. Suponga que la temperatura delmercurio es de 0C a la cual su densidad es de 13600 kg/m.

P = *g*hP =13600 kg/m x 9,807m/s x 0,680 m.

P= 90695,14 Pa 90,69 KPa.


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10.El manmetro A indica 300 KPa de presin absoluta. a) Cul es la altura h de agua encentmetros?, b) Qu indicara el manmetro B en KPa de presin absoluta? La presinatmosfrica presente es de 710 mm Hg.

Presin atmosfrica:710 mm Hg = 94,66 kP.

Pabs = PManomtrica + Patmosferica.

P_mano= P_abs Patm. P_mano = 300 kP - 94,66 kP = 205,34 kP. 205,34 9,81 3 13,95 0,8 = 95,86 .

95,86

9,81

3

= 10

.

= 95,86 10 9,81

3= 8,75

La altura del agua es de 875 cm.

La presin absoluta del Manmetro B Pabs = PManomtrica + Patmosferica.Pabs = 10 kP + 94,66 kP = 104,66 kP.


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11.Un tanque que contiene amoniaco lquido a 77 f tiene un fondo horizontal plano. En elmismo fondo est instalado una puerta rectangular, 24 pulg por 18 pulg de acceso para lalimpieza del tanque. Calcular la fuerza sobre la puerta si la profundidad del amoniaco esde 12,3 ft (Gravedad especifica del amoniaco Sg= 0,826).

F= p x A

rea= 24 x 18 = 432 in2P =Ax h. p = 56,78 lbft3 x 12,3 ft x 1 ft

2

144 in 2 = 4,85 lb/in2F = 4,85

lb

in2 432 2 = 2095,2

12.Si la pared de la figura tiene una longitud de 5 m, calcule la fuerza total sobre la pareddebida a la presin del aceite. Tambin determine la posicin del centro de presin ymuestre la fuerza resultante sobre la pared.

hL

Lphp F

45


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9

= 1,4sin 45

= 1,98 =

2 = 0,86 9,81 3 1,42 1,98 5 = 58,47 .

=2

3 =2

3 1,4 = 0,933 . = 2

3 = 2

3 1,98 = 1,32

13.Hallar la magnitud de la fuerza resultante y la posicin del centro de presin.

= rea de la ventana de vidrio: = 2 = 1 2 = 3,1415 2Lc = 5 ft + x

Lc = 5 ft + 4,243 ft = 9,243 ft.

hc=Lc * cos 45 hc = 9,243 ft x cos 45= 6,536 ft.

= 62,4 3 6,536 3,14152 = 1281,25 .

3 ft

hc

Fr5 ft

x

Lp

45

45

x3 Ft

= 3 cos45

= 4,243


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10

= 464 = (2)4

64= 0,7854

= = 0,785 4

9,243 3,1415 2 = 0,027.

= + = 9,2430,027 = 9,270.14.Hallar la magnitud de la fuerza resultante y la posicin del centro de presin.

= Lc = 0,5 m + x

Lc = 0,5 m + 0,808 m = 1,308 m.

hc= Lc * cos 20 hc= 1,308 m * cos 20 = 1,23 m.

rea de la compuerta:

A= 1 m x 0,60 m = 0,6 m2

= 0,80 9,81 2 1,23 0,62 = 5,79 = 312 = 0,6 1

3

12= 0,05 4

= = 0,05 4

1,308 0,6 2 = 0,0637 = + = 1,308 + 0,0637 = 1,37 m

hc

0,76m

20

Lp

x

0,5m

=

0,76cos20

= 0,808

x0,76 m20


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15.Halle la magnitud de la fuerza horizontal que acta en el tapn cnico. h tiene como valor1.50 ft.

La fuerza horizontal no depende de h.

F= pcA

= 9,81 3 4,572 0,998 2 = 44,76

16.Calcule la componentes horizontal y vertical de la fuerza ejercida por el fluido sobre lasuperficie curva, adems la magnitud de la fuerza resultante. La superficie tiene 3,00 m delongitud.

r= 0,75m; Ls= 3 m; = = = 9,81 3 1,85 0,75 + 0,75

2

4 3 = 53,84


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12

=11 +221 +2 =1,388 2 0,375 + 0,442 2 (0,318)

1,388 2 + 0,442 2 = 0,361 .

=

1 +

2

= 1,85

+

0,75 2

= 2,23

= = 9,81 3 0,75 3 2,23 = 49,22 . = + 212 2,23 +

0,75 212 2,23 = 2,25

= 2 + 2 = 53,84 2 + 49,22 2 = 72,95 .17.Calcule la componentes horizontal y vertical de la fuerza ejercida por el fluido sobre la

superficie curva, adems la magnitud de la fuerza resultante. La superficie tiene 70 delongitud.

=

=

28

=

(36 )28

= 508,94

2

3,534

2

= 0,79 62,4 3 3,5342 5,8333 = 1016,24 . = 0,212 = 0,212 36 = 7,632 . = + 2 = 48 + 36 2 = 66 5,5.


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13

= = 0,79 62,4 3 3 5,8333 5,50 = 4744,74 . = + 212

= 66 +

36 212 (66

)

= 67,64

= 2 + 2 = 1016,24 2 + 4744,74 2 = 4852,4 .18.La distribucin de presin en la base de un dique de concreto (S = 2,4) vara linealmente,

como se muestra en la figura y produce una fuerza de levantamiento. Se vendr abajo eldique (sume los momentos de todas la fuerzas con respecto a la esquina inferiorderecha)? Use: (a) H = 50 m, (b) H = 65 m, (c) H = 85 m.

Para la H a= 50 m.

= 2,4 9,81 3 6 55 + 24 552 = 23308.6 = 330 2 28 + 660 2 16 330 2 + 660 2 = 20 .1 = 9,81 3 502 50 = 12262,5

1= 16,66

2 = 9,81 3 5 10,91 = 535,14 2 = 10,913 = 3,64


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14

3 = 9,81 3 50+102 30 = 8829 .3 = 2,94316,66+5,150202,943+5,150 = 18,78 23308.6 20 + 535,14 3,64 = 468119,9 .12262,5 16,66 + (8829 + 18,78 = 213141 .No se vendr abajo.

Para la H a= 65 m.

= 2,4 9,81 3 6 70 + 24 702 = 29665,44

=

450 2 38 + 900 2 16 450

2

+ 900 2 = 23,3

.

1 = 9,81 3 702 70 = 24035 1 = 25 2 = 9,81 3 5 10,6 = 535,14 2 = 10,63 = 3,53 3 = 9,81 3 70+102 30 = 11772 .

3 = 2,94325+7,35823,32,943+7,358 = 23,78 29665,44 23,3 + 535,14 3,53 = 693093,8 .24035 25 + (11772 + 23,78 ) = 612670,78 .El dique fallara.

Con un H de 65 m el muro falla, igualmente lo har con un H de 85.


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19.Es estable la barcaza mostrada en la figura 6? El centro de gravedad de la carga selocaliza como se muestra en la figura.

2

= 6 cos45 = 4,243 = 4,243 2 = 8,486

=

8,486 3,1414 + 16,97 18,486

+ 16,97

= 1,8

En centro de gravedad est ubicado en 1,8m 1,5m = 0,3 m.

20.La compuerta AB de la figura tiene forma de tringulo issceles, est articulada en A ypesa 2000 N. Cul es la fuerza horizontal P que se debe aplicar en el punto B paramantener el sistema en equilibrio?.

= = .

2

rea de la compuerta:

6 m45

X/2

2m

50


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16

= 12,612

1,305 2

= 2 / (50) = 2,61

= 2 13 2,612,61 = 0,6667

= 0,83 9,81 3 3 + 0,6667 1,305 2 = 32,59 .Longitud centro de gravedad centro de presin.

= sin

= 0 sin + ( + )

sin

= 0

sin = ( + ) sin = ( + ) sin sin = 32,59 0,6667 + 0,0788 152,960,6667(sin40)

2,61 sin 50 = 20,44

2m

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