HIDROSTATICA E HIDRODINAMICA

1. TODO SOBRE FLUIDOS: ”HIDROSTÁTICA E HIDRODINAMICA”
 
 3 Kg
1atmosf 1033 g r / cm 101325 Pa 760 mmHg 101333 , 3 bar 1, 033 2
Cm
1) La presión se define como el cociente entre la Fuerza o peso ejercido por un
2) El Tubo “U” de la figura contiene 16 Cm.
cuerpo y el área de contacto del mismo ;es así que acostado la superficie de un
2 2 de nafta enriquecida en octanos; y se busca
hombre promedio es de 1,40 m y de pié 0,320 m con un peso aproximado de
2 el valor exacto de su peso especifico. El agua
82 Kg. La pregunta es ¿Qué presión en N/m (Pa) ejerce acostado y parado sobre
de la figura alcanza una altura de 13 Cm.
una Cama?
3) La figura muestra una........................ que es la
4) El agua salada ejerce un empuje sobre la botella que es de ½ litro
aplicación del Principio............. .................. con
y contiene mercurio, la pregunta es ¿Flota o se hunde?. También
este pequeño informe teórico calcule lo que H calcular el peso del cuerpo sumergido totalmente. (Peso aparente)
corresponda según los datos. 1
0 ,9 Cm y la presión en el fondo H=90 cm.
 
R2 5 .R1 F1 50 K g F2 ??? K g 5) Con aparatos de respiración convencionales de mezcla de aire comprimido y oxígeno, los
buceadores no pueden pasar sin riesgo de los 76 m, pero con equipos especiales (como los
de oxígeno y helio o hidrógeno para reemplazar al nitrógeno), se han realizado con éxito
inmersiones por debajo de los 152 m. Usted debe calcular la presión en atmósferas a estas
dos profundidades. Recuerde a nivel del mar empieza el cero y la presión es de 1 atmosf.
6) Un edificio de forma rectangular se apoya en sus vértices con cuatro 7) Con un gato hidráulico, en el taller de don Prietto, de émbolos
columnas cilíndricas de 1,3 m de radio c/u y además dos columnas circulares de 3 cm y 0,08 cm de radio se aplica en el mas pequeño,
cuadrangulares de 1,3 m de lado como muestra la figura, usted debe como es común en estas maquinas, 750 N ¿Se podrá elevar un
determinar la presión en cada columna, considerando que el peso del automóvil de 1,5 Tn peso? ¿Posee la misma presión en los
edificio se distribuye uniformemente y el mismo pesa vacío; 1200 Tn. émbolos? ¿Qué distancia se habrá desplazado el segundo embolo si
¿Conviene colocar las columnas en forma inversa; en los vértices las el primero recorrió 0,15 , transmitiendo un trabajo de 112,5 J?
cuadradas y en la línea del centro las cilíndricas?. Justifique calculando.
11) Del libro y con respuestas:
a) En un tubo en “U” de sección uniforme hay cierta cantidad de
mercurio. Se agrega, en una de las ramas, agua hasta que el
mercurio asciende en la otra 2,3 cm. ¿Cuál es la longitud del agua
en la otra rama?. Rta.: 31,28 cm
b) En un tubo en “U” se coloca agua y mercurio, si la altura
8) Se sumerge una “ esferita “ de Oro en aceite vegetal, ¿Cuál será el peso alcanzada por el mercurio es de 12 cm, ¿qué altura alcanza el agua?
aparente (sumergido) de la misma si tiene 1,5 Cm de diámetro? ¿Se hunde o Rta.: 163,2 cm
flota? (Justificar) . c) Un cuerpo pesa en el aire 21 N, en el agua 17,5 N y en otro
9) Juan experimenta con el 10) La gráfica muestra en corte líquido 15 N, ¿cuál es la densidad del cuerpo y la del otro líquido?.
principio de Arquímedes, La botella transversal una prensa hidráulica 3
Rta.: 6 g/cm y 1,714 g/cm
3
es de 1 litro y contiene mercurio y ¿Qué fuerza deberé aplicar para 3 3
d) Un trozo de corcho de 40 cm se coloca en éter (ρ = 0,72 g/cm ),
el tacho agua salada (forma de obtener 50000 N? 3
si la densidad del corcho es de 0,24 g/cm , ¿qué volumen queda
prisma) ¿Cual será el valor del 3
sumergido?. Rta.: 13,3 cm
peso sumergido de la botella?
Marque el “E” y el “P” en la grafica. 12) Un cilindro de cobre se ha sumergido en éter y se hundió, es
decir que E......P ; usted deberá hallar el valor del peso aparente

gr
del mismo. Peso especifico del éter 1, 235 3 y los datos
1,3Cm R2 6 Cm Cm
1
de cilindro son h = 4 Cm. y tiene un radio en la base de 1,5 Cm.
14) La prensa Hidráulica es una aplicación del principio
_________________; y la tecnología dio invención al gato hidráulico;
13) ¿Cuánto marcará la balanza o en las figuras se muestra dos tipos de gatos conocidos como tipo
dinamómetro de la figura si el “cilindrito” de “botella” y “carretilla o lagarto” ambos con un importante poder de
cobre lo sumerjo en agua salada? levantamiento debido a la diferencia entre los tamaños de los
pistones circulares siendo el mas pequeño generalmente 50 veces
DATOS DEL CILINDRO
mas pequeño que el mayor. Si el pistón mas grande es de 5 Cm de
R 0 . 65 Cm h 2 ,5Cm 
¿? diámetro y aplico una fuerza en el más pequeño de solo 15 K g ¿Cuál
 será el valor obtenido en el émbolo de mayor envergadura? Levantará
 gr un colectivo de 20 Tn.
gr
Cu
7 ,8 H 2 OSAL
1, 025 3
3
cm cm

2. 1) En una botella de “Coca-Cola” de 3 litros, practico un pequeño orificio con un alfiler (Ø=1,5 mm), En cuanto tiempo se vaciará
completamente? Considere que la botella mide 35 Cm de alto y se encuentra llena al tope, además que la gaseosa esta en reposo absoluto y sin
agitar.
2)Un tanque cilíndrico de agua industrial utilizado para la 3) La tubería maestra de gas que atraviesa por todo el Río Grande hasta llegar
refrigeración de turbinas, sufrió una fisura en la superficie a Suques tiene distintos diámetros que varían en tres sectores disminuyendo en
inferior de 0,12 cm2 ; en cuanto tiempo se vaciará la mitad uno con respecto al otro, calcule la velocidad en cada tramo si la
completamente, si el mismo mide 5 m de alto y el radio de la primera tubería maestra es la de mayor diámetro ( de 200 Cm exactamente) y
base es de 2m, además posee 19/20 de fracción de agua. la velocidad de salida a alta presión es de 20 Cm/ seg. ¿Por que va en aumento
Reduzca el valor del caudal en litros / seg. la velocidad?
6) El tanque de reserva de una
casa se encuentra elevado 9 m y la cañería
de bajada que muestra la Fig. es de
1 quot; el tanque posee un radio de
2
1,8 m. Entonces verifique si estos datos
son correctos: 5) El tanque de reserva de una
2,5 m
3/4h Fraccionadora de combustible se fisuró en
a) t 1m11 5 m
hs . el fondo como se muestra en la figura. El
radio de la fisura es de 0,25 Cm, y el
3
Vol
b) 46 m diámetro del contenedor de 6 m, usted
15 m c) p 0 , 44 atmosf . en la base deberá calcular en días el tiempo de
vaciado y la presión en el fondo en
4) Por la cañeria de la figura9 m agua, fluido tanque
circula del que podemos considerar 3/4h Pascales.
no viscozo, ya que estos no producen rozamiento, además vamos a 14 m
considerar un movimiento currintilineo si sabemos que la velocidad en el
tubo central es de 300 Cm/seg. 2m
¿Cuál será el valor de circulacion en las otras secciones del conducto?
7) La foto es de una refinería de petróleo en RIO GALLEGOS, se observa que se compone de varios tanques cilíndricos el primero mide 25 m. De alto con un
diámetro en la base de 2,2 metros el mismo se llena siempre hasta 18/20 de fracción, si suponemos que se fisura en la base circularmente(R = 0,4 Cm.) ¿Cuántos
días tardará en vaciarse? ¿Qué presión soporta en la base?
El conducto recto que lleva el petróleo es de 4 pulgadas de diámetro
en color amarillo y en la curva se disminuyen en 1 pulgada, este
empalma con un tubo blanco de 6 pulgadas el cual sube para salir con
3 pulgadas nuevamente. Se sabe que la velocidad de petróleo en el
conducto recto es de 120 Cm./seg.; entonces cuanto vale la velocidad
en los otros conductos?