Determine la presión diferencial entre las tuberías A y B para la lectura del manómetro diferencial que se muestra en la gura.
Solución
P= γh P A + γ H O ( 1 ) −γ Hg ( 1.5 ) + γ H O ( 1.2 )+ γ Hg ( 0.5 )− γ H O (1.3 )= PB
⇒
2
2
2
P A − P B= γ Hg ( 1.5−0.5 ) + γ H O ( 1.3−1.2 − 1) 2
P A − PB =124587 [ Pa ]
⇒
2.
Encuentre Encuentre la diferencia de presiones entre las tuberías A y B del sistema mostrado en la gura, si d1 = !! mm, d" = 1#! mm, d = $%! mm, d$ = "!! mm, sg&g = 1.%.
Solución
P= γh
PB + γ Hg d 4 sen 45 °+ γ Hg d 3− γ H O d 1= P A
⇒
2
P A − P B= γ Hg ( d 4 sen 45 ° + d 3 )− γ H O d1 2
P A − P B=77296.23 [ Pa ]
.
'(u)l es la presión absoluta dentro de la tubería A del sistema mostrado en la gura siguiente, en la posición, la posición a*
Solución
P= γh
⇒
γ H O ( 0.6 )−γ H O ( 0.3 )− γ Hg ( 0.15 ) + γ ac ( 0.15 + 0.1 ) = P A 2
2
P A =γ H
2O
( 0.6 −0.3 )−γ Hg ( 0.15 ) + γ ac ( 0.15 + 0.1 )
P A =−15107.4 [ Pa ]man P A = P atm + P A =101325−15107.4 |¿|
P A =86217.6 [ Pa ]¿
!.
+na esfera de 1"" cm de di)metro ota en agua salada de peso especíco 1!.!# -/m , la mitad de ella sumergida. '0u peso mínimo de cemento, cuyo peso especíco es ".#% -/m, u2li3ado como ancla4e, ser) necesario para sumergir completamente la esfera*
Solución
5ara la posición 6178 ƩF =0 → E− ωe =0
γ H O V des= me g 2
γ H O V des= ρe V e g 2
γ H O 2
V e 2
= ρ e V e g → γ e=
γ H O 2
2
(1 )
5ara la posición 6"78 ƩF =0 → E− ωe −ω c =0
γ H O ( V e + V c )= γ e V e + γ c V c → V c = 2
γ H O −γ e 2
γ c −γ H O
V e ( 2 )
2
ω c =γ c V c ( 3 )
y
V e =
4 3
πr
3
9eempla3ando 617 en 6"78 ωc =
γ c∗2 3
3
π
r ∗ γ H O 2
γ c −γ H O 2
ω c =8331.71 [ N ]
".
+na cu:a de madera con densidad rela2;a !.% es for3ada dentro del agua mediante una fuer3a de 1#! lb. El anc
Solución
ƩF =0 → E− ω−150 =0
γ H O V des= γ m V m + 150 ( 1) 2
tan 30 °
x =
⇒
γ H O 2
(
=
1.5
1 2
h
1.5 tan30 °
h
x d
=
d (2 )
2 x d L
) ( =γ m
1 2
)
3h L
γ H O ( tan30 ° d L ) =0.6 γ H O 2
2
2
+ 150 → γ H O
(
2
3
1.5
2 tan30 °
(
)
h
Encuentre la distancia d para el tubo en +.
) (
d d L =γ m
L + 150
d =2.48 [ pie ]
#.
1.5
1 2
3hL
)+
150
Solución
P= γh ⇒
γ 1.4 d + γ Hg ( 0.03 ) −γ Hg ( 0.01 )− γ ac ( 0.02−0.01 )− γ ac ( 0.05 )= P A
d=
P A
−
ρ Hg
γ 1.4 ρ1.4
( 0.03−0.01 )+
ρac ρ1.4
(0.02 −0.01 + 0.05 )
d =0.028 [ m]
$.
+na esfera de acero de 1! mm de di)metro tapa un oricio de % mm de di)metro de una c)mara de presión. (uando la presión es de !! -g f /cm", 'qu fuer3a se necesita para separar la esfera del oricio*
Solución
F P= → F = P∗ A A
2
F =700∗π ∗0.3
F =197.92 [ g! ]
%.
'(u)l es la presión 5A* >a densidad rela2;a del aceite es !.?.
Solución
P= γh ⇒
γ Hg ( 0.3 ) −γ H O ( 4.5 −3 )− γ ac ( 3 )= P A 2
P A =1765.8 [ Pa ]
&.
+n tanque rectangular con ancuego, si se coloca un bloque de madera de 1!!! otando sobre el aceite, 'cu)l es el aumento de ni;el en la supercie libre del agua que est) en contacto con el aire*
Solución
P= γh
P A = P B → γ H O ( 3 )=γ H O ( 2 ) + γ ac h 2
h=
γ H O 2
γ ac
(1 )
h =1.219 [ m]
2
ESTÁTICA DE FLUIDOS GUÍA DE PROBLEMAS Nº 2
1.
+na barra de madera que pesa # lb se monta sobre un pasador locali3ado por deba4o de la supercie libre. >a barra 2ene 1! pies de longitud y una sección trans;ersal uniforme, y el pasador se encuentra locali3ado a # pies por deba4o de la supercie libre. 'A qu )ngulo α llegar) la barra cuando alcance el equilibrio una ;e3 que se a sección trans;ersal de la barra es /" plg ". (onsidere el peso especíco del agua igual a %".$ lbf /pie .
