UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUIMICA Y FISICA ESCUELA DE AGRONOMIA Mg. CARLOS ALBERTO CANEPA LA COTERA
FISICA APLICADA II PRACTICA DE AULA N° 03 1. Un tubo en U sencillo contiene mercurio. Cuando se echan 13,6 cm de agua en la rama de la derecha, ¿cuánto se eleva el mercurio en la rama de la izquierda a partir de su nivel original? 3
ρHg = 13,6 g/cm
3
ρa = 1,0 g/cm
Rpta.
L = 0,5 cm
2. La presión manométrica del aire suministrado a un paciente por un respirador artificial es de 20 cm de H2O. Convertir esta presión presión a: a) pascales, b) libras-fuerza por pulgada cuadrada, c) Torrs.
3. Un estanque de natación tiene las dimensiones de 80 pies x 30 pies x 8 pies. Cuando está lleno de agua, ¿cuál es la fuerza en el fondo? ¿Cuál es la fuerza en los extremos? ¿Cuál es la fuerza 3 slug/pie en los costados?. ρa = 1,94 slug/pie
Rpta. 1 180 400 lb-f
59 520 lb-f
158 720 lb-f
4. ¿Cuál es la mínima área de un bloque de hielo de 1 m de espesor que flota sobre el agua para
que sea capaz de sostener un automóvil de 1200 kg de masa? ρh = 0.9168g/cm 3 5. Una pieza de hierro colado pesa 267 N en el aire y 178 N en el agua. ¿Qué volumen tienen las
oquedades de la pieza? ρa = 1,0 g/cm3
3
ρFe = 7,6 g/cm
3
ρaire = 1,243 kg/m
Rpta. 0,00366 m 3
6. Si la densidad relativa del aceite que llena los depósitos y las conducciones de la prensa hidráulica que se muestra en la figura, es de 0,75; determinar la fuerza que se debe aplicar en el pistón A para sostener el cuerpo de 4 000 kg de masa colocado en el cilindro B. 7. Determinar la presión manométrica en A debido a la columna de mercurio en el manómetro en U
mostrado en la figura. ρHg = 13,6 g/cm3 8. Sobre la superficie del agua se depositó una aguja de acero untada en grasa (que el agua no moja en absoluto). ¿Qué diámetro máximo podrá tener esta aguja para mantenerse a flote? σ agua = 0,073 N/m
ρacero = 7 700 kg/m
3
Rpta.
F =
1,57 mm
9. ¿Hasta que altura subirá el agua por el xilema de una planta de 0,25 mm de diámetro?
Considerar que al agua moja perfectamente a las paredes del xilema.
σ agua = 0,073 N/m
10. Una manguera de jardín que tiene un diámetro interior de 2 cm se conecta con un aspersor de césped que consiste simplemente en una caja con 10 agujeros, cada uno de ellos de 0,5 mm de diámetro. Si el agua en la manguera tiene una velocidad de 2 m/s, ¿a qué velocidad sale por los agujeros del aspersor?
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11. ¿Cuánto trabajo hace la presión al forzar 50 m 3 de agua a pasar por un tubo de 5 cm de diámetro, si la diferencia de presión entre los dos extremos del tubo es de 2 atmósferas? 12. El agua que desciende una altura de 30 m a razón de 20 m 3/s impulsa una turbina de agua. ¿Cuál es la máxima potencia que se puede obtener con esta turbina? 13. Hallar la velocidad con que fluye el CO 2 por un tubo, sabiendo que en media hora pasan por la sección transversal de dicho tubo 0,51 kg de gas. La densidad del gas es de 7,5 kg/m 3 y el Rpta. V = 0,12 m/s diámetro del tubo es de 2 cm. 14. Un recipiente cilíndrico tiene en su fondo un orificio circular de diámetro 1 cm. El diámetro del recipiente es de 0,5 m. Hallar la velocidad V con que baja el nivel del agua en este recipiente en función de la altura h de dicho nivel. Hallar el valor de la velocidad para h = 0,2 m. Rpta. V = 8 x 10-4 m/s 15. ¿Qué presión crea el compresor de un pulverizador si el chorro de pintura líquida sale de este último con una velocidad de 25 m/s? La densidad relativa de la pintura es de 0,8. Rpta. p = 2,5 x 105 N/m2 16. Un tanque cerrado lleno de agua tiene una presión manométrica de 2 atm, 2 m por debajo de la tapa del tanque. Si se hace un agujero en la tapa del tanque, sale un chorro verticalmente hacia arriba. ¿Qué altura alcanzará el agua por encima del tanque? 17. Un tubo de Pitot se emplea para medir la velocidad del agua en el centro de una tubería. La altura de la presión de estancamiento es de 5,50 m y la altura de presión estática es de 4,50 m. ¿Cuál es la velocidad del agua en la tubería? 18. Un tubo de Pitot va montado en el ala de un avión para determinar la velocidad del avión en relación al aire. El tubo contiene agua e indica una diferencia de 0,10 m; ¿cuál es la velocidad del 3
avión?
Rpta. V = 38,8 m/s
ρaire = 1,243 kg/m
19. En un venturímetro la lectura del manómetro diferencial de mercurio es 35 cm. Determinar el caudal de agua que circula por el venturímetro. 3
ρa = 1,0 g/cm
3
ρHg = 13,60 g/cm
Rpta. Q = 0,169 m 3 /s
20. En un recipiente se echa agua a razón de 0,2 l/s. ¿Qué diámetro deberá tener el orificio que hay en el fondo del recipiente para que el agua se mantenga en el a un nivel constante h = 8,3 cm ? Rpta. 1,4 x 10-2 m
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D
F
agua
0,6 m
A B
A
5m C
0,3 m B
C
D
Problema N° 6
Problema N° 7
http://www.tochtli.fisica.uson.mx/fluidos/notas%20fluidos%20tippen%20buenas.pdf
