UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNAFISICA APLICADA III CICLO HIDROSTATICA - HIDRODINAMICA 4. En la prensa de la figura se mantiene en equilibrio TRABAJO PRÁCTICO un niño en bicicleta juntos 30kg con un automóvil 1. En el manómetro de la figura la presión absoluta de 1000 kg. El área del pistón o émbolo grande es en el punto B es 2000 cm de alcohol. Determine: de 2000 cm2. Determine el peso que debe sostener a. la cantidad de glicerina que debe añadirse, por el niño para que el auto suba una distancia de 10cm. el extremo abierto, para que el desnivel (h) Densidad del líquido incompresible = 0.80 g/cm3 entre las superficies de mercurio sea 2 cm. b. el valor de la columna de glicerina (h). Densidad del alcohol = 0.85 g/cm3 Densidad del aceite = 0.80 g/cm3 Densidad del mercurio = 13.6 g/cm3 Densidad de la glicerina = 1.5 g/cm3 Sección o área del tubo = 4cm2 ALCOHOL h 5. 8cm GLICERINA 18cm ACEITE h Un cubo de 40 cm de arista está colocado en un recipiente que contiene varios líquidos no miscibles, como se indica en la figura. Determine la densidad del cuerpo. Densidad del aceite = 0.8 g/cm3 Densidad del agua = 1.0 g/cm3 Densidad del mercurio = 13.6 g/cm3 MERCURIO 2. En el tubo en "U" de la figura. Determinar el desnivel entre la superficie libre del mercurio y la del aceite. Densidad del mercurio = 13.6 g/cm3 Densidad del agua = 1 g/cm3 Densidad del aceite = 0.9 g/cm3 Masa del aceite = 90 g A1=5cm2; A2=A3=10cm2 H=27.2 cm A1 A2 A3 ACEITE H AGUA MERCURIO 3. 10cm Aceite 10cm Agua 10cm 10cm Mercurio 6. Un recipiente contiene inicialmente un líquido de densidad 1.2g/cm3 y en él se coloca un cubo de densidad 0.8 g/cm3 y 8.0cm3 de volumen. Al colocar sobre el líquido inicial una cantidad suficiente de aceite (densidad 0.9 g/cm3) de tal manera que el espesor de la capa de aceite sea 1cm. Determine: a. la altura del bloque que sobresale del nivel libre del aceite. b. el peso que se debe poner sobre la cara superior del bloque para que flote al ras con el nivel superior del aceite Un bloque cúbico de hielo (densidad = 0.9 g/cm3) 7. Un cuerpo de forma cilíndrica y de altura h se flota en agua de mar (densidad =1.2 g/cm3) con encuentra suspendido en el interior de dos un metro fuera del agua. Determine: líquidos de acuerdo al gráfico. Si las densidades a. la altura del bloque sumergida en el agua de de los líquidos son 13.6 g/cm3 y 4.5 g/cm3. mar. Calcular la densidad del cuerpo. b. el peso que se debe añadir, para que el bloque flote con 0.50m fuera del agua. En 55cm h h .la densidad del metal 1 2 3 c.. en el fondo descansa un resorte vertical ideal de masa despreciable. debido a un bloque de vA2 3 v 2gh hierro (densidad=7. ¿Cuál es la masa de cada c.. b).6 g/cm ) y 3 el resto en agua (densidad=1.el trabajo que realiza el empuje durante el 8.. de constante elástica k = 100 N/m y su longitud en el interior del líquido es de 60 cm. Una pieza de aluminio y oro de 50 N suspendido descenso de la esfera de una balanza de resorte se sumerge en agua y la b. 2gh presión atmosférica local (presión de Palca) es 2 2 A a 540 mm de Hg.la velocidad de la esfera en el instante que uno de los materiales en la aleación? Las 3 choca con el resorte. bloque de hierro es colocado dentro del cilindro (fig. a b. densidades del oro y del aluminio son 19. Demostrar que la velocidad de salida de un líquido por un orificio realizado en la pared 9.0g/cm ).80g/cm ) de 100N que está 1 2 .0) de profundidad 1.UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FISICA APLICADA III CICLO HIDROSTATICA . Planteando los principios de Bernoulli y de la Continuidad a las secciones 1 y 2 de la tubería de bloque de metal que flota con (1/8) de su volumen 3 la figura. Determinar la altura (h) del cilindro que se halla por encima del nivel del agua.5g/cm3 respectivamente. 12. balanza indica 40 N. calcule el A empuje total 10. considerando la velocidad B vB suspendido en su parte inferior (fig a. Se tiene un recipiente lleno de agua (densidad=1.la altura de la columna de agua.0 g/cm ) con 10 cm de su altura por encima del nivel de agua. a b 10cm A h h yA B yB el tubo en "U" de la figura se observa un 13.. Si la el punto 1 es: v a.si el volumen del bloque es 10 cm .50 m.la densidad de la esfera..) Si el del líquido en la parte superior del recipiente. Un cilindro vacío de diámetro 20 cm flota en agua 3 lateral de un recipiente. demuestre que la velocidad del fluido en sumergido en mercurio (densidad=13. es igual a: (densidad=1. h Se deja caer una esfera de 0.10 kg desde una h 3 altura de 1. la esfera atraviesa el líquido y choca con el resorte comprimiéndole 10cm.HIDRODINAMICA 11.. Determine: a. Determine: a.0 m sobre el nivel libre del agua.3 g/cm y 2. Un 16. la sección es de 300 cm? y la presión manométrica de 1.UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FISICA APLICADA III CICLO HIDROSTATICA . En un punto A de una tubería que transporta agua (=103kg/m3). Para mantener el nivel del agua a una altura de 3 m todo el tiempo.la altura h si se conoce que las secciones transversales de la tubería en los puntos A. de radio 3cm. B y C son 8 cm2. Para un caudal de 30L/s Determine la dirección del flujo de agua. h2 y h3. B y C b.. 20. está conectado a una tubería inclinada como se indica h1 h2 en la figura. la sección es de 150 cm2 y la presión manométrica 0. 4 cm y 3cm respectivamente. Se conoce que la presión del agua de la tubería en el sótano es 2x105N/m2 y la AIRE velocidad del agua es 1 m/s. Las secciones de la tubería de salida en los puntos 2 y 3 son: 40 cm2 y 20 cm2 respectivamente. Determine la presión y la velocidad del agua en la tubería en el segundo piso. B H 8m 17. diámetro a 1 mm. e y D de 5 2 2 2 cm . Determine los valores de la velocidad en los puntos (1)y (2). Un C 4m h 2m D depósito de grandes dimensiones y cerrado por encima contiene aire a la presión manométrica de 0. en el fondo del depósito. Al practicar un orificio.6 N/cm2. Determine: h3 a) las velocidades en las secciones B. colocada en el sótano de un laboratorio. La tubería se eleva al segundo piso cúbico de 1m de arista o lado colocado debajo situado a una altura de 7m en donde se reduce su del depósito. Determine las alturas h1. C y D.HIDRODINAMICA 14. En una tubería de vidrio de 2 mm de diámetro a) la rapidez con que sale el agua del depósito. 7 cm2 y 6 cm2 respectivamente. Para mantener el caudal de salida constante se bombea agua por medio de una tubería sellada a la pared superior del depósito la razón de 28 l/s.las velocidades del líquido en los puntos A.96 N/cm2.0 N/cm2. interior. En otro punto B. depósito cerrado en la parte superior contiene aire a la presión manométrica de 1. AIRE 1 depósito A. 2 3 b) las alturas que alcanzará el agua en los tubos conectados en B..2 atmósferas. de tal manera que la presión en el punto 2 sea igual a cero atmósferas 1m A a 2 1 19. Se tiene un depósito de grandes dimensiones A conectado a una tubería variable como se indica en la figura determinar: a. La presión en el punto 1 s igual a 2 atmósferas y el área A=5a (a=área menor). AGUA 3m 15. Determine: A 18. se bombea agua por medio de una tubería como indica la figura. Un 10m 6m B 2m C . de grandes dimensiones. b) el tiempo necesario para llenar un recipiente fluye agua. 4 metros más alto que A. Hallar la reacción en la rotula. encuéntrese la 0. La barra homogénea de 2m de longitud. Una placa homogénea en forma de trapecio regular se sumerge verticalmente en agua. el sistema se encuentra en total que ejerce el agua sobre la placa.5m 1 H B J 2 E D Hg 2. El poliducto Cuzco . equilibrio y sumergida parcialmente en agua una longitud de 1. La cúpula semiesférica de la figura pesa 31 kN. Hallar la fuerza a la rotula en A. si su tensión de rotura es de 40 kg/mm2.5m. Se tiene la siguiente piscina con las dimensiones y en la parte angosta 150mm.5m G A 2m F . 200mm 4m C I 3m 1. La parte ancha del tubo tiene un diámetro de 300mm 26. La diferencia de alturas entre los b) Diámetro de cada perno si la tensión admisible niveles del mercurio en el manómetro del tubo es de trabajo del material de que están constituidos de 8 cm. tiene una masa de 10kg y densidad relativa de r =0. 1 2 2 4m Agua h 8cm Hg 06 tornillos 2m 22. Para medir el encuentra sujeta al suelo mediante seis pernos caudal del combustible se utiliza un tubo Venturi igualmente espaciados y resistentes. Determine el número de galones de es de 9. se transporta gasolina de densidad 0. 0. Se pide: cuyos diámetros son 25 cm y 15 cm a) Fuerza que soporta cada tornillo respectivamente.4m 0. Despreciando todas las pérdidas.6m 1m A 23.5 unida 25. Hallar la fuerza total Aire ejercida por el agua sobre la cara ABHGFA.HIDRODINAMICA 21. cuando la piscina está llena de agua.7.Lima de diámetro 25 cm 24.UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FISICA APLICADA III CICLO HIDROSTATICA . gasolina que pasan por hora y su rapidez.85 litros que se produjera la rotura de los pernos. c) Altura alcanzada por el agua en el tubo para NOTA: 1 galón = 3. indicadas en la grafica.58 kg/mm2.8m descarga por el medidor Venturi de la figura.