MECANICA DE FLUIDOS I CICLO 01-15 TAREA DE PROBLEMAS No 2

1- Determine las magnitudes y posiciones de las fuerzas horizontal y vertical por pie de anchura de la compuerta Tainter representada en la fig,

2- En la compuerta de cresta sobre una presa, que se ilustra en la figura, la

superficie AB forma el arco de crculo de 10 pies de radio que se abre 450 en la bisagra. La compuerta tiene 10 pies de longitud. Con la superficie del agua en B, calclese la cantidad y la ubicacin de las componentes horizontal y vertical del empuje total sobre AB. Determnense grficamente la cantidad y la direccin de su resultante.

3- La compuerta de sector que se muestra en la fig, tiene un radio R = 4.5 m, soporta un tirante de agua H = 3, y gira alrededor del punto O. Su peso es W = 10 kN/m localizado a la distancia c = 0.6 m; adems, a = 4 m y b = 0.3 m. Calcular la fuerza T de reaccin sobre el punto A en la compuerta por metro de longitud.

4- El cilindro mantiene el agua en la forma indicada en la figura. Determine a) la fuerza por metro que lo oprime contra la presa, b) su peso por metro de longitud y c) su densidad relativa.

5-El domo semiesfrico de la fig, tiene un peso de 30 kN, est lleno de agua y sujeto al suelo mediante seis pernos equiespaciados, determine la fuerza sobre cada perno para mantener el domo en su posicin.

6-El depsito de la fig, tiene un orificio de 1 pie de dimetro en su cara superior. El orificio se cierra mediante un tapn cnico de 45. Si se desprecia el peso del tapn, determine la fuerza F necesaria para mantener el tapn en el orificio.

7-Determine a)la fuerza hidrosttica total sobre la superficie curva AB de la fig, y b) su ubicacin. Considere que la superficie tiene la unidad de anchura

8-El sistema de depsitos presurizados con agua de la figura

consta de un depsito principal y dos depsitos auxiliares

conectados por tuberas. El depsito 1 posee una tapa, CD,

articulada en el punto O sobre el que puede pivotar. El

depsito 2 posee una tapa, AB, lateral de forma

semicilndrica, y puede pivotar sobre el punto B. En las

condiciones en las que se indican en la figura se pide: a)

Determinar las fuerzas sobre el tramo de la compuerta CO y

OD as como sus puntos de aplicacin. Adems, calcular la

fuerza que ha de aplicarse en el punto D para que la tapa se

mantenga cerrada. b) Determinar las fuerzas verticales y

horizontales, as como sus puntos de aplicacin, existentes

en la tapa AB del depsito 2. Adems, calcular la fuerza que

debe aplicarse en el punto A para que la tapa se mantenga

cerrada. Datos:Po= 10 kPa, h=20 m, R=2 m, p=5 m, c=2 m,

d=1 m, =30, Anchura de los depsitos: 3 m.

R= 7.5 cm

30.5 cm

9. Como se muestra en la figura, un bloque de material de 0.028 m3 de volumen y 290 N de peso se sumerge en agua. Una barra de

madera de 3.3 m de longitud y 1935 mm2 de seccin transversal

une el peso con la pared. Si la barra pesa 13 N. Cul ser el ngulo

de equilibrio?

10.Se coloca en agua la pieza de madera que se muestra en la fig, su peso es 4.5 kN y su centro de gravedad est ubicado 0.50 m por debajo de la superficie superior, determine su equilibrio.

11 Un bloque de madera con una densidad relativa de 0.75 est flotando en agua, tal como se muestra en la fig. Una barra ligera localizada en el centro del bloque sostiene un cilindro A cuyo peso es 20 N.. Determine la altura h a la cual se obtendr estabilidad neutra. 12- Si el cono que se presenta en la fig. est hecho de madera de pino, cuyo peso especfico es de 4.71 kN/m3 ser estable si flota en agua en la posicin mostrada?