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Asignatura: Mecánica de Fluidos
Práctica de Mecánica de Fluidos N° 14
Tema: Flujo externo
I. Propósito: Estudia flujo externo de canal abierto.
II. Resolver
2.1 Un tronco cilíndrico de pino (densidad = 513 kg/m³) de 2 m de largo y 0.2 m de diámetro, es
suspendido en posición horizontal por una grúa. Está expuesto a vientos normales de 40 km/h a
5°C y 88 kPa. Sin considerar el peso del cable y su arrastre, determine el ángulo ɵ que el cable
formará con la horizontal y su tensión.
2.2 Si el coeficiente de arrastre en los coches actuales es CD = 0,3, y el área frontal es A = 2
m2
, determínese la resistencia al aire y la potencia consumida cuando circula a la velocidad, v =
60 km/h (Considere: =1,46 10-5 m2
/s; =1,225kg/m3
)
Docente : Mg. Elías GONZALES NAVARRO
Apellidos
Nombres
Fecha :......../…/2024 00 Duración:
Tipo de Práctica: Individual (X ) Equipo ( )
Instrucciones: Resuelva cada problema en forma ordenada con procedimientos completos,
diagramas y cálculos pertinentes.
Asignatura: Mecánica de Fluidos
2.3 Un cable eléctrico de cobre de 80 m de longitud y 5/8in de diámetro está tensado y expuesto
a un viento de 90 Km/h que incide normalmente al eje de cable. Calcula la resistencia, para la
temperatura del aire a 15°C
2.4 Una pelota de tenis con 57 g de masa y 6.4 cm de diámetro se golpea con una velocidad inicial
de 105 km/h y un giro hacia atrás de 4 200 rpm. Determine si caerá o se elevará debido al efecto
combinado de la gravedad y la sustentación debida al giro poco después de ser golpeada. Suponga
que el aire está a 1 atm y 25°C.
2.5 En una chimenea cilíndrica de 0.42 m de diámetro y
una altura de 15m, está expuesta a un viento con
velocidad de 65 km/h, determina el momento
flexionante en su base, suponiendo despreciables los
cambios de velocidad debido al efecto de la capa límite
turbulento en toda la altura. Utilizar las propiedades del
aire a 20°C.
Asignatura: Mecánica de Fluidos
2.6 La componente en dirección vertical de la velocidad de
aterrizaje en un paracaídas debe ser menor que 9 m/s. Al
paracaídas se puede considerar como un hemisferio abierto. El
peso total del paracaídas y del paracaidista es de 95 Kgf.
Determina el diámetro mínimo del paracaídas, si el peso
específico del aire es de 1,225 Kgf/m3
y considera la gravedad
constante igual a 9,81 m/s2
.
2.7 Se ha observado una pequeña esfera (D = 20 mm) que
cae dentro de aceite de ricino cuyo peso específico es de
977,5 Kgf/m3 y viscosidad dinámica es de 1,237 N-s/m2
.
Adquiere una velocidad terminal de 20 mm/s. Determina:
a) El coeficiente de arrastre de la esfera.
b) El peso específico de la esfera.
2.8 Calcule la fuerza de arrastre sobre una barra cuadrada de 6.00 ft con sección transversal de
4.00 in * 4.00 in cuando la barra se desplaza a 4.00 ft/s en agua a 40 °F. El eje largo de la barra y
una cara plana se colocan perpendiculares al flujo.
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  • 1. Asignatura: Mecánica de Fluidos Práctica de Mecánica de Fluidos N° 14 Tema: Flujo externo I. Propósito: Estudia flujo externo de canal abierto. II. Resolver 2.1 Un tronco cilíndrico de pino (densidad = 513 kg/m³) de 2 m de largo y 0.2 m de diámetro, es suspendido en posición horizontal por una grúa. Está expuesto a vientos normales de 40 km/h a 5°C y 88 kPa. Sin considerar el peso del cable y su arrastre, determine el ángulo ɵ que el cable formará con la horizontal y su tensión. 2.2 Si el coeficiente de arrastre en los coches actuales es CD = 0,3, y el área frontal es A = 2 m2 , determínese la resistencia al aire y la potencia consumida cuando circula a la velocidad, v = 60 km/h (Considere: =1,46 10-5 m2 /s; =1,225kg/m3 ) Docente : Mg. Elías GONZALES NAVARRO Apellidos Nombres Fecha :......../…/2024 00 Duración: Tipo de Práctica: Individual (X ) Equipo ( ) Instrucciones: Resuelva cada problema en forma ordenada con procedimientos completos, diagramas y cálculos pertinentes.
  • 2. Asignatura: Mecánica de Fluidos 2.3 Un cable eléctrico de cobre de 80 m de longitud y 5/8in de diámetro está tensado y expuesto a un viento de 90 Km/h que incide normalmente al eje de cable. Calcula la resistencia, para la temperatura del aire a 15°C 2.4 Una pelota de tenis con 57 g de masa y 6.4 cm de diámetro se golpea con una velocidad inicial de 105 km/h y un giro hacia atrás de 4 200 rpm. Determine si caerá o se elevará debido al efecto combinado de la gravedad y la sustentación debida al giro poco después de ser golpeada. Suponga que el aire está a 1 atm y 25°C. 2.5 En una chimenea cilíndrica de 0.42 m de diámetro y una altura de 15m, está expuesta a un viento con velocidad de 65 km/h, determina el momento flexionante en su base, suponiendo despreciables los cambios de velocidad debido al efecto de la capa límite turbulento en toda la altura. Utilizar las propiedades del aire a 20°C.
  • 3. Asignatura: Mecánica de Fluidos 2.6 La componente en dirección vertical de la velocidad de aterrizaje en un paracaídas debe ser menor que 9 m/s. Al paracaídas se puede considerar como un hemisferio abierto. El peso total del paracaídas y del paracaidista es de 95 Kgf. Determina el diámetro mínimo del paracaídas, si el peso específico del aire es de 1,225 Kgf/m3 y considera la gravedad constante igual a 9,81 m/s2 . 2.7 Se ha observado una pequeña esfera (D = 20 mm) que cae dentro de aceite de ricino cuyo peso específico es de 977,5 Kgf/m3 y viscosidad dinámica es de 1,237 N-s/m2 . Adquiere una velocidad terminal de 20 mm/s. Determina: a) El coeficiente de arrastre de la esfera. b) El peso específico de la esfera. 2.8 Calcule la fuerza de arrastre sobre una barra cuadrada de 6.00 ft con sección transversal de 4.00 in * 4.00 in cuando la barra se desplaza a 4.00 ft/s en agua a 40 °F. El eje largo de la barra y una cara plana se colocan perpendiculares al flujo. Referencias bibliográficas consultadas y/o enlaces recomendados