Este documento presenta varios problemas de mecánica de fluidos relacionados con canales de diferentes secciones transversales. Incluye cálculos para determinar el gasto en canales rectangular, triangular y circular dados sus dimensiones, pendiente y rugosidad. También presenta un problema para calcular las dimensiones de un canal trapecial que debe transportar un gasto específico a una velocidad dada, usando la fórmula de Bazin.
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
Este documento presenta cuatro problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos de canales. El primer problema pide calcular el gasto y la velocidad de un canal trapecial dado sus dimensiones y pendiente. El segundo problema pide determinar las dimensiones de un canal rectangular para transportar un caudal específico con un perímetro mojado mínimo. El tercer problema pide diseñar la sección de un canal trapecial para transportar un caudal dado. El cuarto problema pide calcular las dimensiones óptimas de un canal trapecial para transportar
El documento describe las secciones más utilizadas en canales de conducción, la trapezoidal y rectangular. Explica que el canal trapecial de máxima eficiencia hidráulica es aquel con un ángulo de 30 grados, y proporciona las fórmulas correspondientes. También presenta un ejemplo numérico de diseño de canal trapecial para abastecer una zona irrigable.
1. Se calcula la profundidad normal de un canal trapezoidal de 3m de base para transportar un caudal de 10 m3/s. La profundidad obtenida es de 1.02m.
2. Se diseña un canal trapezoidal de sección máxima eficiente para conducir 17 m3/s a 0.9 m/s. Los resultados son: profundidad de 4.47m, ancho de base de 1.74m y pendiente de 0.00017.
3. Se determina el caudal en un canal trapezoidal a la salida de un depósito, obten
Este documento describe el fenómeno del resalto hidráulico en canales. Define el resalto como un aumento súbito del nivel de agua y pérdida de energía en un tramo corto, que ocurre cuando el flujo pasa de régimen rápido a lento. Explica que el resalto se forma comúnmente cuando hay obstáculos o cambios bruscos de pendiente, y analiza factores como la longitud y forma del resalto dependiendo del número de Froude. También cubre temas como pérdida de energía, estabilidad
Este documento presenta preguntas de teoría y práctica resueltas sobre mecánica de suelos II. En las primeras preguntas se definen conceptos clave como esfuerzo efectivo y esfuerzo cortante máximo. Luego, se explican fórmulas para calcular esfuerzos verticales totales, efectivos y presión de poros. Finalmente, se pide determinar y graficar diagramas de esfuerzos para un perfil de suelo compuesto por varias capas.
1) El documento trata sobre el diseño de canales para proyectos de irrigación. 2) Explica conceptos clave como captaciones, compuertas, transiciones, sifones, túneles y estructuras para controlar la velocidad del agua. 3) También describe los diferentes tipos de canales según su función como canales de primer, segundo y tercer orden y los principios básicos para el diseño de secciones transversales y análisis de flujos.
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
Este documento presenta cuatro problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos de canales. El primer problema pide calcular el gasto y la velocidad de un canal trapecial dado sus dimensiones y pendiente. El segundo problema pide determinar las dimensiones de un canal rectangular para transportar un caudal específico con un perímetro mojado mínimo. El tercer problema pide diseñar la sección de un canal trapecial para transportar un caudal dado. El cuarto problema pide calcular las dimensiones óptimas de un canal trapecial para transportar
El documento describe las secciones más utilizadas en canales de conducción, la trapezoidal y rectangular. Explica que el canal trapecial de máxima eficiencia hidráulica es aquel con un ángulo de 30 grados, y proporciona las fórmulas correspondientes. También presenta un ejemplo numérico de diseño de canal trapecial para abastecer una zona irrigable.
1. Se calcula la profundidad normal de un canal trapezoidal de 3m de base para transportar un caudal de 10 m3/s. La profundidad obtenida es de 1.02m.
2. Se diseña un canal trapezoidal de sección máxima eficiente para conducir 17 m3/s a 0.9 m/s. Los resultados son: profundidad de 4.47m, ancho de base de 1.74m y pendiente de 0.00017.
3. Se determina el caudal en un canal trapezoidal a la salida de un depósito, obten
Este documento describe el fenómeno del resalto hidráulico en canales. Define el resalto como un aumento súbito del nivel de agua y pérdida de energía en un tramo corto, que ocurre cuando el flujo pasa de régimen rápido a lento. Explica que el resalto se forma comúnmente cuando hay obstáculos o cambios bruscos de pendiente, y analiza factores como la longitud y forma del resalto dependiendo del número de Froude. También cubre temas como pérdida de energía, estabilidad
Este documento presenta preguntas de teoría y práctica resueltas sobre mecánica de suelos II. En las primeras preguntas se definen conceptos clave como esfuerzo efectivo y esfuerzo cortante máximo. Luego, se explican fórmulas para calcular esfuerzos verticales totales, efectivos y presión de poros. Finalmente, se pide determinar y graficar diagramas de esfuerzos para un perfil de suelo compuesto por varias capas.
1) El documento trata sobre el diseño de canales para proyectos de irrigación. 2) Explica conceptos clave como captaciones, compuertas, transiciones, sifones, túneles y estructuras para controlar la velocidad del agua. 3) También describe los diferentes tipos de canales según su función como canales de primer, segundo y tercer orden y los principios básicos para el diseño de secciones transversales y análisis de flujos.
Este documento presenta preguntas de teoría y práctica sobre mecánica de suelos II. Incluye preguntas sobre conceptos como esfuerzo efectivo, esfuerzo cortante máximo y esfuerzos verticales. También contiene ejercicios para calcular esfuerzos totales, efectivos y presión de poro en diferentes estratos de suelo.
Este documento presenta un texto de problemas resueltos de las asignaturas Mecánica de Suelos I y II, con el objetivo de apoyar el aprendizaje de los estudiantes de ingeniería civil. El texto contiene 13 capítulos que abarcan temas como propiedades índice de suelos, clasificación, descripción, flujo de agua, esfuerzos efectivos, resistencia al corte, compactación, incremento de esfuerzos, asentamientos, capacidad de carga, presiones laterales, estabilidad de taludes
El diseño hidráulico de canales consiste en determinar la forma y dimensiones del canal para transportar el caudal requerido, considerando factores como la pendiente, sección transversal, coeficiente de rugosidad y velocidad del agua. Se debe seleccionar la sección que proporcione máxima eficiencia hidráulica y mínima infiltración para canales sin revestir o máxima eficiencia para canales revestidos. El diseño requiere datos como el caudal, pendiente y coeficiente de Manning para calcular las medidas geométricas e
Este documento presenta varios ejercicios sobre la consolidación de suelos. Incluye ejercicios de clase sobre el cálculo del asentamiento por consolidación primaria de una fundación y la relación de vacíos al final de la consolidación. También presenta 9 ejercicios propuestos sobre diferentes escenarios de consolidación de suelos, con el objetivo de calcular propiedades como el asentamiento, el tiempo requerido y el coeficiente de consolidación. Finalmente, incluye una bibliografía de referencia sobre mecánica de suelos y ciment
Este laboratorio estudió la permeabilidad de suelos granulares como la arena y piedras porosas mediante el método de cabeza constante. Se midió el volumen de agua que pasó a través de la muestra en intervalos de tiempo para calcular el coeficiente de permeabilidad. Los resultados incluyeron el área y altura de la muestra, la diferencia de cabeza, la velocidad de descarga, el caudal y el coeficiente de permeabilidad promedio. El ensayo permitió analizar cómo factores como el tamaño de partícula y compactación afectan
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
Este documento presenta los resultados de un ensayo de corte directo realizado en el laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad Señor de Sipán. El ensayo tuvo como objetivo determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo mediante la aplicación de cargas verticales y horizontales. Se obtuvieron valores de esfuerzo cortante y deformación que permitieron calcular el ángulo de fricción interna y la cohesión del suelo. Adicionalmente, se presentan conceptos teóricos sobre la resistencia al corte de
Este documento presenta un trabajo práctico sobre el cálculo de tuberías. Incluye dos ejercicios para calcular los diámetros de tuberías y las pérdidas de carga en diferentes tramos, considerando parámetros como el caudal, la longitud, la rugosidad y el material. En el primer ejercicio se analiza una red abierta y se dimensionan sus tramos. En el segundo ejercicio, se propone mejorar el abastecimiento de agua de una ciudad con una nueva tubería y ramal desde un manantial.
El documento describe un experimento de flujo uniforme en canales rectangulares realizado en el laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica de la Universidad Señor de Sipán. El experimento midió los niveles de agua a lo largo de un canal rectangular para diferentes caudales y pendientes. Los datos recolectados se utilizaron para calcular parámetros hidráulicos como el número de Froude y determinar el régimen de flujo.
Este documento presenta la introducción y objetivos de un proyecto de monografía sobre el ensayo de compresión no confinada. El proyecto incluye una dedicatoria, agradecimientos, índice y descripciones del apoyo teórico, materiales, métodos y procedimientos para realizar el ensayo de compresión no confinada en muestras de suelo. El documento proporciona detalles sobre cómo obtener y preparar las muestras, realizar el ensayo, calcular los resultados y construir la curva esfuer
Este documento contiene la resolución de 7 ejercicios de hidráulica aplicada sobre canales. Los ejercicios involucran el cálculo de parámetros hidráulicos como la sección, pendiente y caudal para canales de diferentes geometrías considerando la fórmula de Manning.
El análisis de la resistencia al esfuerzo del suelo, permite cuantificar parámetros necesarios para solucionar problemas relacionados con la resistencia del terreno, que nos permite analizar problemas de la estabilidad de suelos tales como: el estudio de estabilidad de taludes para carreteras, la determinación de la capacidad de soporte en cimentaciones, la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras. En presente informe de laboratorio realizado por mi persona, alumna de la Universidad Cesar Vallejo, de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil, en donde, se hicieron tres ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de suelo, como es el ensayo de corte directo que es un ensayo muy preciso, su estudio es indispensable ya que los resultados son aproximados y nos pueden dar una idea del comportamiento de suelo al ser sometido a esfuerzos(cortante y normal), a continuación se muestra el ensayo de laboratorio con un tipo de suelo utilizando este tipo de ensayo y observaremos los resultados.
Solucionario mecánica de fluidos e hidráulica 02sap200
Este documento presenta 17 problemas resueltos sobre hidráulica de canales utilizando el programa HICA49 desarrollado para la calculadora HP49G/G+. Los problemas cubren diversos temas como cálculo de tirantes, pendientes, diámetros y caudales para canales de diferentes secciones bajo diferentes condiciones. El documento provee una introducción al programa y una explicación paso a paso de cada problema resuelto.
clases virtuales univerdidad peruana los andes 2022 DIMENSIONAR LOS RAMALES HORIZONTALES, RAMALES DE DESCARGA DE CADA APARATO SANITARIO,
LAS MONTANTES RESPECTIVAS Y LAS CAJAS DE REGISTRO. LA EDIFICACIÓN ES DE UN COLEGIO Y CADA
PABELLÓN TIENE 6 PISOS.
Se define el concepto de Energía Específica (E) y se presenta la curva de energía específica (E vs y), esencial para definir el concepto de tirante crítico e identificar las regiones asociadas a flujo subcrítico y flujo supercrítico.
Se analiza las aplicaciones prácticas más usuales de la curva de energía específica, como es el caso de presencia de gradas o de angostamiento (o ensanchamiento) de la sección de un canal.
Se analiza luego la curva de descarga (Q vs y) determinada para energía especifica constante.
Finalmente, se revisa la aplicación de la curva de descarga en la determinación del caudal (Q) y tirante (y) en un canal alimentado por un reservorio.
El documento describe un experimento para determinar el límite de contracción de un suelo usando el método del mercurio. Se presentan los objetivos, fundamentos teóricos, materiales y equipos necesarios, procedimiento experimental, ejemplo de registros de datos y cálculos, y conclusiones. El límite de contracción obtenido fue de 12.8%, lo cual está dentro del rango aceptado.
Este documento presenta las prácticas calificadas y exámenes resueltos correspondientes al curso de Resistencia de Materiales II dictado en la Universidad de San Martín de Porres entre 2008 y 2010. El libro contiene la resolución de problemas aplicados utilizando los métodos del trabajo virtual, energía de deformación, teoremas de Castigliano, método de las fuerzas y método de desplazamientos. El objetivo es facilitar el aprendizaje individual de los estudiantes mediante la solución detallada de los ejercicios propuestos
El documento presenta 8 problemas resueltos sobre flujo gradualmente variado y el método de tramos fijos. El Problema 1 calcula la altura de remanso a 500 m aguas arriba de una sección dada. El Problema 2 calcula la longitud requerida para revestir una rápida en un canal. El Problema 3 analiza el flujo a través de una compuerta en un canal rectangular.
El documento presenta la solución a un problema de ingeniería civil sobre el diseño de un canal trapezoidal. Se calcula el ancho de la plantilla y el tirante normal requeridos para transportar un gasto de 200 m3/s dado los parámetros del canal como la pendiente, el coeficiente de Manning y las dimensiones. Adicionalmente, se resuelve el mismo problema usando un software de cálculo de canales.
Este documento presenta el diseño hidráulico de una rápida rectangular con transición alabeada para salvar una diferencia de altura en un canal de riego. Se calcula la geometría de la transición alabeada mediante ecuaciones de energía y continuidad. La pendiente del canal aguas abajo de la rápida es 0.2167, la eficiencia del resalto es 1.1175 m y según la clasificación de USBR es un resalto de flujo libre.
Este documento presenta preguntas de teoría y práctica sobre mecánica de suelos II. Incluye preguntas sobre conceptos como esfuerzo efectivo, esfuerzo cortante máximo y esfuerzos verticales. También contiene ejercicios para calcular esfuerzos totales, efectivos y presión de poro en diferentes estratos de suelo.
Este documento presenta un texto de problemas resueltos de las asignaturas Mecánica de Suelos I y II, con el objetivo de apoyar el aprendizaje de los estudiantes de ingeniería civil. El texto contiene 13 capítulos que abarcan temas como propiedades índice de suelos, clasificación, descripción, flujo de agua, esfuerzos efectivos, resistencia al corte, compactación, incremento de esfuerzos, asentamientos, capacidad de carga, presiones laterales, estabilidad de taludes
El diseño hidráulico de canales consiste en determinar la forma y dimensiones del canal para transportar el caudal requerido, considerando factores como la pendiente, sección transversal, coeficiente de rugosidad y velocidad del agua. Se debe seleccionar la sección que proporcione máxima eficiencia hidráulica y mínima infiltración para canales sin revestir o máxima eficiencia para canales revestidos. El diseño requiere datos como el caudal, pendiente y coeficiente de Manning para calcular las medidas geométricas e
Este documento presenta varios ejercicios sobre la consolidación de suelos. Incluye ejercicios de clase sobre el cálculo del asentamiento por consolidación primaria de una fundación y la relación de vacíos al final de la consolidación. También presenta 9 ejercicios propuestos sobre diferentes escenarios de consolidación de suelos, con el objetivo de calcular propiedades como el asentamiento, el tiempo requerido y el coeficiente de consolidación. Finalmente, incluye una bibliografía de referencia sobre mecánica de suelos y ciment
Este laboratorio estudió la permeabilidad de suelos granulares como la arena y piedras porosas mediante el método de cabeza constante. Se midió el volumen de agua que pasó a través de la muestra en intervalos de tiempo para calcular el coeficiente de permeabilidad. Los resultados incluyeron el área y altura de la muestra, la diferencia de cabeza, la velocidad de descarga, el caudal y el coeficiente de permeabilidad promedio. El ensayo permitió analizar cómo factores como el tamaño de partícula y compactación afectan
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
Este documento presenta los resultados de un ensayo de corte directo realizado en el laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad Señor de Sipán. El ensayo tuvo como objetivo determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo mediante la aplicación de cargas verticales y horizontales. Se obtuvieron valores de esfuerzo cortante y deformación que permitieron calcular el ángulo de fricción interna y la cohesión del suelo. Adicionalmente, se presentan conceptos teóricos sobre la resistencia al corte de
Este documento presenta un trabajo práctico sobre el cálculo de tuberías. Incluye dos ejercicios para calcular los diámetros de tuberías y las pérdidas de carga en diferentes tramos, considerando parámetros como el caudal, la longitud, la rugosidad y el material. En el primer ejercicio se analiza una red abierta y se dimensionan sus tramos. En el segundo ejercicio, se propone mejorar el abastecimiento de agua de una ciudad con una nueva tubería y ramal desde un manantial.
El documento describe un experimento de flujo uniforme en canales rectangulares realizado en el laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica de la Universidad Señor de Sipán. El experimento midió los niveles de agua a lo largo de un canal rectangular para diferentes caudales y pendientes. Los datos recolectados se utilizaron para calcular parámetros hidráulicos como el número de Froude y determinar el régimen de flujo.
Este documento presenta la introducción y objetivos de un proyecto de monografía sobre el ensayo de compresión no confinada. El proyecto incluye una dedicatoria, agradecimientos, índice y descripciones del apoyo teórico, materiales, métodos y procedimientos para realizar el ensayo de compresión no confinada en muestras de suelo. El documento proporciona detalles sobre cómo obtener y preparar las muestras, realizar el ensayo, calcular los resultados y construir la curva esfuer
Este documento contiene la resolución de 7 ejercicios de hidráulica aplicada sobre canales. Los ejercicios involucran el cálculo de parámetros hidráulicos como la sección, pendiente y caudal para canales de diferentes geometrías considerando la fórmula de Manning.
El análisis de la resistencia al esfuerzo del suelo, permite cuantificar parámetros necesarios para solucionar problemas relacionados con la resistencia del terreno, que nos permite analizar problemas de la estabilidad de suelos tales como: el estudio de estabilidad de taludes para carreteras, la determinación de la capacidad de soporte en cimentaciones, la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras. En presente informe de laboratorio realizado por mi persona, alumna de la Universidad Cesar Vallejo, de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil, en donde, se hicieron tres ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de suelo, como es el ensayo de corte directo que es un ensayo muy preciso, su estudio es indispensable ya que los resultados son aproximados y nos pueden dar una idea del comportamiento de suelo al ser sometido a esfuerzos(cortante y normal), a continuación se muestra el ensayo de laboratorio con un tipo de suelo utilizando este tipo de ensayo y observaremos los resultados.
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Este documento presenta 17 problemas resueltos sobre hidráulica de canales utilizando el programa HICA49 desarrollado para la calculadora HP49G/G+. Los problemas cubren diversos temas como cálculo de tirantes, pendientes, diámetros y caudales para canales de diferentes secciones bajo diferentes condiciones. El documento provee una introducción al programa y una explicación paso a paso de cada problema resuelto.
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LAS MONTANTES RESPECTIVAS Y LAS CAJAS DE REGISTRO. LA EDIFICACIÓN ES DE UN COLEGIO Y CADA
PABELLÓN TIENE 6 PISOS.
Se define el concepto de Energía Específica (E) y se presenta la curva de energía específica (E vs y), esencial para definir el concepto de tirante crítico e identificar las regiones asociadas a flujo subcrítico y flujo supercrítico.
Se analiza las aplicaciones prácticas más usuales de la curva de energía específica, como es el caso de presencia de gradas o de angostamiento (o ensanchamiento) de la sección de un canal.
Se analiza luego la curva de descarga (Q vs y) determinada para energía especifica constante.
Finalmente, se revisa la aplicación de la curva de descarga en la determinación del caudal (Q) y tirante (y) en un canal alimentado por un reservorio.
El documento describe un experimento para determinar el límite de contracción de un suelo usando el método del mercurio. Se presentan los objetivos, fundamentos teóricos, materiales y equipos necesarios, procedimiento experimental, ejemplo de registros de datos y cálculos, y conclusiones. El límite de contracción obtenido fue de 12.8%, lo cual está dentro del rango aceptado.
Este documento presenta las prácticas calificadas y exámenes resueltos correspondientes al curso de Resistencia de Materiales II dictado en la Universidad de San Martín de Porres entre 2008 y 2010. El libro contiene la resolución de problemas aplicados utilizando los métodos del trabajo virtual, energía de deformación, teoremas de Castigliano, método de las fuerzas y método de desplazamientos. El objetivo es facilitar el aprendizaje individual de los estudiantes mediante la solución detallada de los ejercicios propuestos
El documento presenta 8 problemas resueltos sobre flujo gradualmente variado y el método de tramos fijos. El Problema 1 calcula la altura de remanso a 500 m aguas arriba de una sección dada. El Problema 2 calcula la longitud requerida para revestir una rápida en un canal. El Problema 3 analiza el flujo a través de una compuerta en un canal rectangular.
El documento presenta la solución a un problema de ingeniería civil sobre el diseño de un canal trapezoidal. Se calcula el ancho de la plantilla y el tirante normal requeridos para transportar un gasto de 200 m3/s dado los parámetros del canal como la pendiente, el coeficiente de Manning y las dimensiones. Adicionalmente, se resuelve el mismo problema usando un software de cálculo de canales.
Este documento presenta el diseño hidráulico de una rápida rectangular con transición alabeada para salvar una diferencia de altura en un canal de riego. Se calcula la geometría de la transición alabeada mediante ecuaciones de energía y continuidad. La pendiente del canal aguas abajo de la rápida es 0.2167, la eficiencia del resalto es 1.1175 m y según la clasificación de USBR es un resalto de flujo libre.
Diseño Hidráulico l_Grupo N°8_ Diseño de Canales (Métodos para el cálculo de ...KledynCarterMaflaOrt
Este documento presenta varios métodos para calcular tirantes normales y críticos en canales de sección rectangular y trapezoidal. Describe fórmulas explícitas propuestas por Terzidis-Srivastava y Vatankhah para calcular tirantes normales y críticas en secciones rectangulares y trapezoidales, así como una ecuación recursiva propuesta por Knight para ambos tirantes. También presenta métodos para calcular tirantes en secciones circulares propuestos por Srivastava, Swamee y Vatankhah.
a) Se piden calcular valores de x en diferentes polígonos y figuras geométricas.
b) Se piden resolver ejercicios similares calculando valores de x.
c) Se piden hallar áreas de figuras geométricas como triángulos, trapecios, hexágonos y círculos.
El documento describe 3 métodos para calcular giros y deflexiones en estructuras:
1) El método de doble integración usa sucesivas integraciones de la ecuación de la curva elástica para determinar deflexiones y rotaciones.
2) El método del área de momento relaciona los momentos con las deformaciones calculando rotaciones y deflexiones a partir del diagrama de momento.
3) El método de la viga conjugada representa la viga real como una viga ficticia estáticamente determinada donde la carga es el diagrama de
Este documento presenta los cálculos hidrológicos, hidráulicos y el análisis de varias iteraciones para determinar el emplazamiento óptimo de un puente sobre un cauce. Se proporcionan los datos topográficos, hidrológicos e hidráulicos requeridos y se realizan cálculos para determinar el caudal máximo, la curva nivel-caudal, el nivel de crecida de diseño y la sección transversal del cauce con el espejo de agua. El objetivo es encontrar la ubicación del
Este documento presenta varios ejercicios resueltos sobre movimiento rectilíneo uniforme y acelerado. Incluye cálculos de velocidad media, aceleración, desplazamiento, tiempo y distancia recorrida usando ecuaciones del movimiento. También grafica funciones posición-tiempo y analiza la velocidad y aceleración a partir de las pendientes. Los ejercicios cubren una variedad de escenarios de movimiento uno, dos y dimensional.
Este documento presenta el diseño y cálculo de un muro de contención de concreto armado de 9.40 metros de altura con contrafuertes. Incluye el predimensionamiento geométrico del muro, los análisis de estabilidad, las verificaciones de seguridad y el cálculo estructural de la base. El predimensionamiento propuesto cumple con todos los requisitos de seguridad.
Este documento describe un experimento para analizar el movimiento uniformemente acelerado. El experimento utiliza un carril con cojín de aire para registrar la posición de un objeto en movimiento a intervalos regulares de tiempo. Los datos se analizan para determinar las relaciones entre la posición y el tiempo, la velocidad media y el tiempo, y la velocidad instantánea y el tiempo. El análisis muestra que la posición es proporcional al cuadrado del tiempo y que la velocidad es directamente proporcional al tiempo, lo que indica una aceler
Este documento presenta los ejercicios resueltos de un curso de Mecánica de Fluidos sobre viscosidad y capilaridad. Incluye tres ejercicios de viscosidad sobre perfiles de velocidad en aceite entre placas, fuerza requerida para mover un bloque sobre una superficie inclinada, y medición de viscosidad usando un viscosímetro. También presenta tres ejercicios de capilaridad sobre ascenso capilar en un tubo, presión interior en una gota de lluvia, y altura de ascenso de nutrientes en un árb
Este documento presenta los ejercicios resueltos de un curso de Mecánica de Fluidos sobre viscosidad y capilaridad. Incluye tres ejercicios de viscosidad sobre perfiles de velocidad en aceite entre placas, fuerza requerida para mover un bloque sobre una superficie inclinada, y medición de viscosidad usando un viscosímetro. También presenta tres ejercicios de capilaridad sobre ascenso capilar en un tubo, presión interior en una gota de lluvia, y altura de ascenso de nutrientes en un árb
El documento presenta 4 problemas relacionados con la resolución de triángulos. El primer problema describe cómo calcular la altura de un árbol usando sombras. El segundo problema pide calcular la distancia entre dos personas usando ángulos y distancias conocidas. El tercer problema es similar al segundo pero con tres puntos. El cuarto problema pide calcular los lados de triángulos rectángulos e isósceles usando el teorema de Pitágoras.
Este documento presenta varios problemas de topografía y taquimetría resueltos. En el problema 1 se grafican datos de azimut y rumbo. En el problema 2 se analizan mediciones topográficas para determinar la precisión. En el problema 3 se calcula el volumen de un terraplén a través de un levantamiento taquimétrico y se determina cuál de dos puntos está más distanciado.
1) El documento presenta métodos de interpolación numérica como interpolación lineal, cuadrática, cúbica y polinómica de grado 5 para determinar valores intermedios a partir de tablas de datos. También incluye ejemplos de interpolación de Lagrange y Newton.
2) Se proporcionan ejercicios resueltos de interpolación simple, Lagrange e interpolación de Newton utilizando tablas de valores de variables como temperatura, presión y concentración en función del tiempo.
3) Los ejercicios incluyen el cálculo de polinom
laboratorio graficamos un conjunto de datos experimentales en el sistema de coordenadas cartesianas rectangulares, en papel milimetrado, papel logarítmico y semilogaritmico. Aplicamos el método de mínimos cuadrados para poder convertir nuestra curva en rectas
La estructura está compuesta por 14 barras y 9 nudos. Se forman ecuaciones de equilibrio en cada nodo que luego se resuelven mediante matrices para hallar los esfuerzos en cada barra y los movimientos del nudo A.
Este documento presenta varios ejercicios de física relacionados con unidades de medida y conversiones. Los ejercicios cubren temas como prefijos, factores de conversión entre unidades, dimensiones físicas y operaciones matemáticas con números en notación científica. El documento proporciona las soluciones detalladas a cada uno de los 27 ejercicios planteados.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre cinemática rectilínea. El experimento estudia el movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado mediante el uso de una simulación virtual y una pista inclinada. Se generan tablas y gráficas de posición vs tiempo, velocidad vs tiempo y aceleración vs tiempo para diferentes condiciones. Los resultados muestran que en el movimiento rectilíneo uniforme la gráfica posición-tiempo es una línea recta, mientras que en el movimiento acelerado es
Este documento presenta las respuestas a un examen parcial sobre transporte de sedimentos. En la primera parte, se definen conceptos como diámetro de sedimentación y parámetros para describir el gasto sólido de fondo. En la segunda parte, se resuelven dos problemas que involucran calcular el tirante, ecuación de velocidades y gasto para un canal, así como los coeficientes de resistencia y capacidad de transporte para otro canal usando fórmulas de Meyer-Peter y Frijlink.
Este documento describe el diseño de una zapata combinada y una viga rígida para soportar dos columnas con cargas totales de 200 kg y 85 kg. Se calcula un área de zapata de 16,39 m2 y un centro de gravedad de las cargas de 3,42 m. La viga rígida se dimensiona con un peralte de 1 m y se verifica que cumple con los requisitos de flexión y corte.
ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...LuisLobatoingaruca
Un ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado para mover principalmente personas entre diferentes niveles de un edificio o estructura. Cuando está destinado a trasladar objetos grandes o pesados, se le llama también montacargas.
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
Metodología - Proyecto de ingeniería "Dispensador automático"cristiaansabi19
Esta presentación contiene la metodología del proyecto de la materia "Introducción a la ingeniería". Dicho proyecto es sobre un dispensador de medicamentos automáticos.
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Equipo 4. Mezclado de Polímeros quimica de polimeros.pptxangiepalacios6170
Presentacion de mezclado de polimeros, de la materia de Quimica de Polímeros ultima unidad. Se describe la definición y los tipos de mezclado asi como los aditivos usados para mejorar las propiedades de las mezclas de polimeros
Equipo 4. Mezclado de Polímeros quimica de polimeros.pptx
ejercicios de fluidos Hidraulica
1. MECANICA DE FLUIDOS II
Un canal tiene un ancho en el fondo de 2.5 m. El tirante es 0.8 m y el talud es de 60°. La
velocidad media es 1.80 m/s. ¿Cuál es el gasto? ¿Cuál es el radio hidráulico? Dibujar la
sección transversal.
Datos:
b = 2.5 m
y = 0.8 m
z = 0.58 m
V = 1.8 m/s
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
2.5𝑚 × 0.8𝑚 + 0.58𝑚 × (0.8𝑚)2
2.5𝑚 + 2 × 0.8 𝑚√0.582 + 1
= 0.55 𝑚
𝑄 = 𝐴𝑉 = (2.5𝑚 × 0.8𝑚 + 0.58𝑚 × (0.8𝑚)2) (1.8
𝑚
𝑠
) = 4.27
𝑚3
𝑠
Un canal rectangular tiene un ancho en el fondo de 2 m y un coeficiente de rugosidad de
Kutter de 0.014. El tirante es 1.20 m y la pendiente 0.0012. Calcular el gasto.
Calcular el tirante con el que fluirá el mismo gasto en un canal triangular, de 90°, que
tiene la misma rugosidad y la misma pendiente.
CANAL RECTANGULAR:
Datos:
b = 2 m
n = 0.014
y = 1.20 m
S = 0.0012
Q = ?
3. MECANICA DE FLUIDOS II
El canal mostrado en la figura tiene una pendiente de 0.0009. El coeficiente n de Kutter
es 0.013. Calcular el gasto.
¿En cuánto aumentara el gasto si la pendiente fuera el doble?
Datos:
n = 0.013
S = 0.0009
Q = ?
z= 1
y = 0.75 m
1). Sección triangular
Datos:
S = 0.0009
n = 0.013
y = 0.75 m
z = 1
T = 1.5 m
𝐴 = 𝑧𝑦2
𝐴 = 1 × 0.752
= 0.56 𝑚2
𝑃 = 2𝑦√1 + 𝑧2
𝑃 = 2 × 0.75√1 + 12 = 2.12 𝑚
𝑅 =
𝐴
𝑃
𝑅 =
0.56
2.12
𝑅 = 0.26 𝑚
𝑄 =
𝐴
5
3. 𝑆
1
2
𝜂. 𝑃
2
3
4. MECANICA DE FLUIDOS II
𝑄 =
(0.56)
5
3. (0.0009)
1
2
(0.013). (2.12)
2
3
= 0.53 𝑚3
𝑠
⁄
Aumentando al doble la pendiente:
𝑆 = 0.0009 × 2 = 0.0018
𝑄 =
(0.56)
5
3. (0.0018)
1
2
(0.013). (2.12)
2
3
= 0.75 𝑚3
𝑠
⁄
El caudal aumenta en un 0.22 𝑚3
𝑠
⁄
2). Sección rectangular:
Datos:
S = 0.0009
n = 0.013
y = 0.25 m
b = T = 1.5 m
z = 1
𝐴 = 𝑏𝑦
𝐴 = 1.5 × 0.25 = 0.38 𝑚2
𝑃 = 𝑏 + 2𝑦
𝑃 = 1.5 + 2 × 0.25 = 2.00 𝑚2
𝑅 =
𝐴
𝑃
𝑅 =
0.38
2.00
𝑅 = 0.19 𝑚
𝑄 =
𝐴
5
3. 𝑆
1
2
𝜂. 𝑃
2
3
5. MECANICA DE FLUIDOS II
𝑄 =
(0.38)
5
3. (0.0009)
1
2
(0.013). (2)
2
3
= 0.29 𝑚3
𝑠
⁄
Aumentando al doble la pendiente:
𝑆 = 0.0009 × 2 = 0.0018
𝑄 =
(0.38)
5
3. (0.0018)
1
2
(0.013). (2)
2
3
= 0.41 𝑚3
𝑠
⁄
El caudal aumenta en un 0.12 𝑚3
𝑠
⁄
Calcular el gasto en un canal que tiene 1.80 m de tirante. La pendiente es 0.0018. La
rugosidad de Kutter a considerarse es 0.018.
a) para una sección rectangular de 6 m de ancho.
b) para una sección triangular con un ángulo de 60°
c) para una sección circular de 4 m de diámetro.
d) para una sección parabólica que tiene 4 metros de ancho a la profundidad de 1m.
SOLUCION:
a) Sección rectangular:
Datos:
y = 1.80 m
S = 0.0018
n = 0.018
b = 6 m
𝑅 =
𝑏𝑦
𝑏 + 2𝑦
=
6 𝑚 × 1.8 𝑚
6 𝑚 + 2 × 1.8 𝑚
= 1.13 𝑚
7. MECANICA DE FLUIDOS II
c) Sección circular:
Datos:
D = 4 m
S = 0.0018
n = 0.018
El tirante que nos dan es de y = 1.80 m pero el diámetro es de 4 m; entonces el radio de
la sección es 2 m, por lo tanto el radio no puede ser mayor que el tirante. Por eso asumí
el tirante a 2.80 m.
cos ∝ =
0.8
2
∝= 66.42°
𝜃 = 360° − 2𝛼 = 227.16° = 1.26𝜋
𝐴 =
1
8
(𝜃 − sin𝜃)𝐷2
=
1
8
(1.26𝜋 − 227.16°)42
= 9.38 𝑚2
𝑅 =
1
4
(1 −
sin 𝜃
𝜃
) 𝐷 =
1
4
(1 −
227.16°
1.26𝜋
)4 = 0.81 𝑚
𝐶 =
23 +
1
𝑛 +
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
𝑛
√𝑅
=
23 +
1
0.018 +
0.00155
0.0018
1 + (23 +
0.00155
0.0018 )
0.018
√0.81
= 53.76
𝑚
1
2
𝑠
𝑉 = 53.76√0.0018 × 0.81 = 2.05
𝑚
𝑠
𝑄 = 2.05
𝑚
𝑠
× 9.38 𝑚2
= 19.23
𝑚3
𝑠
8. MECANICA DE FLUIDOS II
d) Sección parabólica:
Datos:
y = 1 m
S = 0.0018
n = 0.018
T = 4 m
𝐴 =
2
3
𝑇𝑦 =
2
3
(4 𝑚)(1 𝑚) = 2.67 𝑚2
𝑅 =
2𝑇2
𝑦
3𝑇 + 8𝑦2
=
2 × 4𝑚2
× 1𝑚
3 × 4𝑚 + 8 × 1𝑚2
= 1.6 𝑚
𝐶 =
23 +
1
𝑛
+
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
𝑛
√𝑅
=
23 +
1
0.018
+
0.00155
0.0018
1 + (23 +
0.00155
0.0018 )
0.018
√1.6
= 59.29
𝑚
1
2
𝑠
𝑉 = 59.29√1.6 × 0.0018 = 3.18
𝑚
𝑠
𝑄 = 3.18
𝑚
𝑠
× 2.67 𝑚2
= 8.49
𝑚3
𝑠
Un canal de sección trapecial, en tierra sin vegetación, debe transportar un gasto de 10
m3
/s, con una velocidad no mayor a 1 m/s. El talud es de 30° (con la horizontal). La
pendiente es de 8 en 10000. Calcular las dimensiones de la sección transversal. Usar la
fórmula de Bazin.
Datos:
Q = 10 m3
/s
V = 1 m/s
z = 1/tg (30°) = 1.73 m
S = 8/10000 = 0.0008
Según la fórmula de Bazin:
G = 0.85
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
𝑏𝑦 + 1.73𝑦2
𝑏 + 2𝑦√1.732 + 1
=
𝑏𝑦 + 1.73𝑦2
𝑏 + 4𝑦
9. MECANICA DE FLUIDOS II
𝐶 =
87
1 +
𝐺
√𝑅
=
87
1 +
0.85
√
𝑏𝑦 + 1.73𝑦2
𝑏 + 4𝑦
1
𝑚
𝑠
=
87
1 +
0.85
√
𝑏𝑦 + 1.73𝑦2
𝑏 + 4𝑦
√(
𝑏𝑦 + 1.73𝑦2
𝑏 + 4𝑦
) (0.0008)
10
𝑚3
𝑠
= 1
𝑚
𝑠
(𝑏𝑦 + 1.73𝑦2)
𝑏 = 5 𝑚
𝑦 = 1.36 𝑚
Un canal trapecial tiene 24 ft de ancho superficial, un talud de 45° y un ancho en la base
de 8 ft. El canal es de concreto frotachado. La pendiente es 0.0006. Calcular el gasto.
Usar la fórmula de Ganguillet-Kutter y la de Manning (en unidades inglesas).
Datos:
S = 0.0006
b = 8 pies
T = 24 pies
z = 1/tg (45°) = 1 pie
n = 0.015
𝑏 = 𝑚𝑦
𝑦 =
𝑏
𝑚
=
8
0.83
= 9.64 𝑝𝑖𝑒𝑠
𝐴 = 𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
= (8)(9.64) + (9.64)2
= 170.05 𝑝𝑖𝑒𝑠2
𝑃 = 𝑏 + 2𝑦√1 + 𝑧2 = 8 + 2(9.64)√1 + 12 = 35.27 𝑝𝑖𝑒𝑠
𝑅 =
170.05
35.27
= 4.82 𝑝𝑖𝑒𝑠
𝑇 = 𝑏 + 2𝑦𝑧 = 8 + 2(9.64) = 27.28 𝑝𝑖𝑒𝑠
10. MECANICA DE FLUIDOS II
𝑄 =
(170.05)5/3(0.0006)1/2
(0.015)(35.27)2/3
= 792.52
𝑝𝑖𝑒𝑠3
𝑠
Se tiene un canal trapecial de 8 m de ancho en la base y de 2 m de tirante. El talud es de
1.5. El canal es de tierra, sin vegetación, y varios años de uso. La pendiente es 0.0004.
Calcular el gasto utilizando las fórmulas de Ganguillet-Kutter, Bazin, Manning y Chezy.
Comparar resultados (la temperatura del agua es 15° C)
Datos:
y = 2 m
b = 8 m
z = 1.5
S = 0.0004
n = 0.027
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
8𝑚 × 2𝑚 + 1.5𝑚 × 2𝑚2
8𝑚 + 2 × 2𝑚√1.52 + 1
= 1.45 𝑚
𝐴 = 𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
= 8𝑚 × 2𝑚 + 1.5𝑚 × 2𝑚2
= 22 𝑚2
a) Fórmula de Ganguillet-Kutter:
𝐶 =
23 +
1
𝑛 +
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
𝑛
√𝑅
=
23 +
1
0.027 +
0.00155
0.0004
1 + (23 +
0.00155
0.0004 )
0.027
√1.45
= 39.88
𝑚
1
2
𝑠
𝑉 = 39.88√0.0004 × 1.45 = 0.96
𝑚
𝑠
𝑄 = 22 𝑚2
× 0.96
𝑚
𝑠
= 21.12
𝑚3
𝑠
b) Fórmula de Bazin:
G= 0.85
𝐶 =
87
1 +
𝐺
√𝑅
=
87
1 +
0.85
√1.45
= 51
𝑚
1
2
𝑠
12. MECANICA DE FLUIDOS II
Se quiere construir un canal con una pendiente de 0.0035 para conducir 4 m3
/s ¿Qué
dimensiones debe tener el canal para que la velocidad no sea superior a 1.5 m/s. El talud
es 1.5. Considerar que el coeficiente n de Kutter es 0.025.
Datos:
n = 0.025
z = 1.5
V = 1.5 m/s
S = 0.0035
Q = 4 m3
/s
𝐴 = 𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
= 𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑏 + 3.6𝑦
𝐶 =
23 +
1
𝑛 +
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
𝑛
√𝑅
=
23 +
1
0.025
+
0.00155
0.0035
1 + (23 +
0.00155
0.0035
)
0.025
√
𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑏 + 3.6𝑦
=
63.44
1 +
0.59
√
𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑏 + 3.6𝑦
1.5
𝑚
𝑠
=
63.44
1 +
0.59
√
𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑏 + 3.6𝑦
√(
𝑏𝑦 + 1.5𝑦2
𝑏 + 3.6𝑦
) (0.0035)
4
𝑚3
𝑠
= 1.5
𝑚
𝑠
(𝑏𝑦 + 1.5𝑦2)
𝑏 = 2 𝑚
𝑦 = 0.825 𝑚
13. MECANICA DE FLUIDOS II
Se tiene un canal trapecial de 5 m de ancho superficial y 3 m de ancho en el fondo, talud
de 60° y coeficiente de rugosidad de Kutter de 0.030. La capacidad del canal es de 10
m3
/s. Calcular:
a) ¿Cuánto habría que profundizar el canal, conservando el mismo ancho superficial y
taludes, para aumentar su capacidad en 50 %?
b) ¿Cuánto habría que ensanchar el canal, conservando la misma profundidad y taludes, para
aumentar su capacidad en 50%?
Datos:
T = 5 m
b = 3 m
z = 1/tg (60°) = 0.58
y = tg (60°) = 1.73 m
n = 0.030
Q = 10 m3
/s
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
3 𝑚 × 1.73 𝑚 + 0.58𝑚 × (1.73 𝑚)2
3 𝑚 + 2 × 1.73 𝑚√0.582 + 1
= 0.99 𝑚
𝐴 = 𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
= 3 𝑚 × 1.73 𝑚 + 0.58𝑚 × (1.73 𝑚)2
= 6.93 𝑚2
𝐶 =
23 +
1
𝑛 +
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
𝑛
√𝑅
=
23 +
1
0.030 +
0.00155
𝑆
1 + (23 +
0.00155
𝑆 )
0.030
√0.99
=
56.33 𝑆 + 0.00155
1.69 𝑆 + 0.00005
𝑉 =
56.33 𝑆 + 0.00155
1.69 𝑆 + 0.00005
√0.99𝑆
10
𝑚3
𝑠
= (
56.33 𝑆 + 0.00155
1.69 𝑆 + 0.00005
√0.99𝑆) (6.93 𝑚2)
𝑆 = 0.0019
a) Profundizar el canal:
Datos:
b = 3 m
z = 1/tg (60°) = 0.58
y = ?
n = 0.030
15. MECANICA DE FLUIDOS II
𝑉 =
57.15
1 +
0.71
√1.73𝑏 + 1.74
𝑏 + 4
√(
1.73𝑏 + 1.74
𝑏 + 4
) (0.0019)
15
𝑚3
𝑠
=
[
57.15
1 +
0.71
√1.73𝑏 + 1.74
𝑏 + 4
√(
1.73𝑏 + 1.74
𝑏 + 4
) (0.0019)
]
[1.73𝑏 + 1.74]
b 4.4 4.43 4.45 4.47 4.48 4.49 4.5
f(b) 14.694 14.796 14.864 14.932 14.966 15 15.034
𝑏 = 4.49 𝑚
Debe aumentar 4.49 m – 3 m = 1.49 m más para alcanzar el
50 % más del caudal real.
En un canal de M.E.H, el ancho en el fondo es de 3 m y el ancho superficial es 8m. La pendiente
es 0.006 y el coeficiente n de rugosidad de Kutter es 0.025. Hallar el gasto.
Datos:
b = 3 m
T = 8 m
n = 0.025
S = 0.006
𝑦𝑛 =
√3
2
𝑏
𝑦𝑛 =
√3
2
(3𝑚) = 2.6 𝑚
𝑄 × 𝑛
𝑆
1
2
= (
𝑦𝑛
2
)
2
3
(
3
2
𝑏𝑦𝑛)
𝑄 × (0.025)
(0.006)
1
2
= (
2.6 𝑚
2
)
2
3
(
3
2
(3 𝑚)(2.6 𝑚))
𝑄 = 43.18
16. MECANICA DE FLUIDOS II
En un canal de alimentación de una central hidroeléctrica es de 60 m3
/s. El talud es 1.25.
a) Calcular las dimensiones de la sección transversal para un tirante de 2 m y una pendiente
de 0.0008 (el coeficiente de rugosidad G de Bazin es 0.30).
b) Conservando la velocidad del caso anterior ¿Cuáles serían las dimensiones del canal en
condiciones de máxima eficiencia hidráulica? ¿Cuál deberá ser la pendiente del canal?
c) ¿Cuál sería la sección de máxima eficiencia hidráulica manteniendo una pendiente 0.001?
¿Cuál será la velocidad en este caso?
Datos:
Q = 60 m3
/s
z = 1.25
a)
y = 2 m
S = 0.0008
G = 0.30
𝑅 =
𝑏𝑦 + 𝑧𝑦2
𝑏 + 2𝑦√𝑧2 + 1
=
2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
𝐶 =
87
1 +
𝐺
√𝑅
=
87
1 +
0.30
√2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
𝑉 =
87
1 +
0.30
√2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
√(
2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
) (0.0008)
60
𝑚3
𝑠
=
87
1 +
0.30
√2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
√(
2𝑏 + 5
𝑏 + 6.4
) (0.0008) × (2𝑏 + 5)
b 9 9.2 9.5 9.7 9.8 9.802 10
f(b) 55.533 56.646 58.317 59.432 59.99 60 61.106
b = 9.802 m
18. MECANICA DE FLUIDOS II
En un canal rectangular de 3 m de ancho circula un caudal de 7.5 m3
/s. Calcular el
tirante crítico, la velocidad y la energía correspondiente. Verificar que se cumplen las
ecuaciones 7-25 y 7-26.
Datos:
b = 3 m
Q = 7.5 m3
/s
yc = ?
V = ?
E = ?
Que cumplan las ecuaciones:
𝑦𝑐 =
2
3
𝐸 … … . (7 − 25)
𝑉𝐶
2
2𝑔
=
1
3
𝐸 … … (7 − 26)
𝑓(𝑦) =
𝑄2
𝑇
2𝑔𝐴3
= 1
𝐴 = 𝑏𝑦𝑐
𝑃 = 𝑏 + 2𝑦𝑐
𝑇 = 𝑏
𝑓(𝑦) =
(7.5)2
(3)
2(9.81)(3 × 𝑦𝑐)3
= 1
𝑦𝑐 = 0.68 𝑚
𝐸 = 𝑦𝑐 +
𝑉𝐶
2
2𝑔
𝑉𝐶 = √𝑔 × 𝑦𝑐 = √9.81 × 0.68 = 2.58
𝑚
𝑠
𝐸 = 0.68 +
2.582
2 × 9.81
= 1.02
𝑚 − 𝑘𝑔
𝑘𝑔
19. MECANICA DE FLUIDOS II
De la ecuación (7-25):
𝑦𝑐 =
2
3
(𝐸) =
2
3
(1.02) = 0.68 𝑚
De la ecuación (7-26):
(2.58)2
2 × 9.81
=
1
3
(1.02)
0.34 = 0.34
En un canal rectangular se tiene los siguientes datos:
Q = 12 m3
/s; b = 6 m; S = 0.315 %O ; n = 0.0125
Calcular:
a) El tirante normal.
b) La energía especifica correspondiente al flujo uniforme.
c) El gasto máximo que podría ser transportado con la energía calculada en b
Verificar que se cumple la ecuación 7-14
Datos:
Q = 12 m3
/s
b = 6 m
S = 0.315 %O
n = 0.0125
a)
𝑄 =
1
𝑛
× 𝑅
2
3 × 𝑆
1
2 × 𝐴
12
𝑚3
𝑠
=
1
0.0125
× 𝑅
2
3 × 𝐴 × 0.000315
1
2
8.45 = 𝑅
2
3 × 𝐴
8.45 = (
6𝑦
2𝑦 + 6
)
2
3
× (6𝑦)
𝑦 = 1.437 𝑚
24. MECANICA DE FLUIDOS II
Hallar el tirante crítico para el canal mostrado en la figura. El gasto es 8 m3
/s. ¿Cuál es la
energía que corresponde a las condiciones críticas? Demostrar que se cumplen las
ecuaciones 7-14, 7-56 y 7-57.
Datos:
yc = ?
Q = 8 m3
/s
E = yc +
𝑉𝐶
2
2𝑔
z1 = 1/ tg (45°) = 1
z2 = 1/tg (60°) = 0.58
𝐴𝐶 =
2𝑏𝑦𝑐 + 𝑧1𝑦𝑐
2
+ 𝑧2𝑦𝑐
2
2
𝑇𝐶 = 𝑏 + 𝑦𝑐𝑧1 + 𝑦𝑐𝑧2
𝑄2
𝑔
=
𝐴𝐶
2
𝑇𝐶
⇒ 6.52 =
𝐴𝐶
2
𝑇𝐶
⇒ 𝑦𝑐 = 1.603 𝑚
𝑉𝐶 = √𝑔 ×
𝐴𝐶
𝑇𝐶
= 2.76
𝑚
𝑠
𝐸 = 𝑦𝑐 +
𝑉𝐶
2
2𝑔
= 1.37
𝑚 − 𝑘𝑔
𝑘𝑔
Demostrar que se cumpla la ecuación:
- Ecuación 7-14:
𝑉𝐶
2
2𝑔
=
𝑑𝑐
2
; 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 ∶ 𝑑𝑐 =
𝐴𝐶
𝑇𝐶
= 0.78 𝑚
0.39 = 0.39
- Ecuación 7-56:
𝑉𝐶
2
2𝑔
=
𝑏 + 𝑇
5𝑇 + 𝑏
× 𝐸
25. MECANICA DE FLUIDOS II
0.39 = 0.39
- Ecuación 7-57:
𝑦𝑐 =
4𝑇
5𝑇 + 𝑏
× 𝐸
𝑦𝑐 = 0.98
Un gasto de 28 m3
/s escurre en un canal trapecial (b=3 m, z=2, n=0.017). Calcular la
pendiente crítica y el tirante crítico. ¿Qué porcentaje de la energía mínima corresponde
a la energía cinética? Demostrar que se cumple la condición dada por el ejemplo 7.1.
Datos:
Q = 12 m3
/s
b = 6 m
S = 0.315 %O
n = 0.0125
𝐴 = (2𝑦𝑐
2
+ 3𝑦𝑐)
𝑇 = 3 + 2(2)𝑦𝑐
𝑄2
𝑔
=
𝐴3
𝑇𝑐
… … … … … . (1)
Reemplazando:
282
9.81
=
(2𝑦𝑐
2
+ 3𝑦𝑐)3
(3 + 4𝑦𝑐)
79.92 =
(2𝑦𝑐
2
+ 3𝑦𝑐)3
(3 + 4𝑦𝑐)
fy=79.92
26. MECANICA DE FLUIDOS II
yc 1 1.4 1.48 1.49476 1.5 2
f(y) 17.86 62.25 76.94 79.92 81.00 249.45
Si f(yc) = 79.92
yc = 1.49476 ≅ 1.495 m
Reemplazar el A y T:
𝐴 = 3(1.495) + 2(1.495)2
= 8.96 𝑚2
𝑇 = 3 + 4(1.495) = 8.98 𝑚
⇒ 𝑦𝑚 =
𝐴
𝑇
=
8.96
8.98
= 0.998 ≅ 1 𝑚
⇒ 𝑉𝐶 = √9.81 (1𝑚) = 3.13
𝑚
𝑠
𝐸𝑚𝑖𝑛 = 𝑦𝑐 +
𝑉
𝑐
2
2(9.81)
= 1.495 +
3.132
2(9.81)
= 1.994
𝑚 − 𝑘𝑔
𝑘𝑔
Se tiene un canal trapecial cuyo ancho en la base es de 4 m. El talud es de 45°. La
longitud del canal entre los puntos A y B es de 1 000 m. La cota del punto A es 864.30 m
y la cota del punto B es 863.70 m. El gasto es de 10 m3
/s. Considerar que el coeficiente n
de Kutter es 0.020. Calcular:
a) El tirante normal.
b) El tirante crítico.
c) La pendiente critica.
d) La pendiente critica para un tirante normal de 1 m y el gasto correspondiente.
(Las cotas están medidas sobre la superficie libre).
Datos:
Q = 10 m3
/s
b = 4 m
z = 1/tg (45°) = 1
n = 0.02
S = (864.3-863.7)/1000=0.0006
b)
𝑄2
𝑔
=
𝐴3
𝑇𝑐
Reemplazando: