ASIGNATURA : ESPECIALIDADES : Ing. CIVIL GUIA DE PROBLEMAS N 5 FACULTAD DE INGENIERIA

Transcripción

1 SIGNTUR : ESPECILIDDES : Ing. CIVIL GUI DE PROLEMS N

2 GUI DE PROLEMS Nº5 PROLEM Nº1 Qué fuerza actúa sobre el equipo de un buzo cuya superficie es de 4,66m 2, si está a una profundidad de 50m bajo el nivel de la superficie del mar?. Peso específico del agua del mar 1,026gf/cm 3. PROLEM Nº2 Tres líquidos inmiscibles se vierten en un recipiente cilíndrico de 20cm de diámetro. Las cantidades y las densidades de los líquidos son: 0,5 l, 2,6g/cm 3 ; 0,25 l, 1g/cm 3 ; 0,4 l, 0,8g/cm 3. Cuál es la fuerza total que actúa sobre el fondo del recipiente? (Ignorar la contribución de la atmósfera). PROLEM Nº3 Calcular la presión en la atmósfera a una altura de 7Km sobre el nivel del mar. PROLEM Nº4 Un tubo en U contiene mercurio. Se vierte agua en una de las ramas y en la otra glicerina, asta que sus superficies libres estén al mismo nivel. La longitud de la columna de agua = 30cm y la de la glicerina = 30,5cm. a)hallar la densidad de la glicerina. b) Hallar la altura que debe tener la columna de glicerina para que la superficie del mercurio esté al mismo nivel en las dos ramas del tubo. PROLEM Nº5 Un tubo en U de ramas verticales de la misma sección, contiene mercurio, cuya superficie libre está a = 25cm del extremo superior de ambas ramas. Se vierte cierto líquido en una de las ramas asta llenarse por completo y la diferencia de nivel del mercurio en las dos ramas es = 3,5cm. a)hallar la densidad del líquido. b)se llena después la otra rama con agua, qué fracción del volumen del otro líquido sale del tubo?. PROLEM Nº6 Qué diferencia de lectura, en cm de mercurio señalará un barómetro entre la base y la cúpula de un edificio de 50m de altura?. δ aire = 0,00129g/cm 3 PROLEM N 7 Tres niños, cada uno de los cuales pesa 356N fabrican una balsa amarrando troncos de diámetro D = 0,3m y longitud L = 1,8m. Cuántos troncos serán necesarios para mantenerlos a flote?. Considérese la densidad específica de la madera como 0,8. PROLEM Nº8 El bloque de la figura está suspendido mediante una cuerda de una balanza de resorte D y sumergido en un líquido C contenido en la vasija. El peso de ésta es de 900gf y el del líquido 1,35kgf. La balanza D señala 2,25kgf y la G 6,75kgf. El volumen del bloque es de 2,80 dm 3. 2

3 a) Cuál es la densidad del líquido?. b) Cuáles serán las indicaciones de ambas balanzas al sacar el bloque del líquido?. D C G PROLEM Nº9 La sección orizontal de un barco de 8000t, tiene un área de 1300m 2. Cuánto sube la línea de flotación cuando el barco pasa del agua de mar a la de río, siendo la densidad del agua de mar 1,026g/cm 3 y la del río 1g/cm 3?. PROLEM Nº10 Una esfera de corco, de peso específico 0,2gf/cm 3 se sumerge en agua asta una profundidad de 10m y luego se suelta. Cuánto tiempo tardará en llegar a la superficie?. PROLEM Nº11 Por la sección 1 del conductor indicado en la figura circula agua a razón de 300l/s. Calcular : a)la velocidad en la sección 2 en m/s, b) el diámetro de la sección PROLEM Nº12 a)calcular el trabajo realizado por una bomba al elevar 3m 3 de agua a una altura de 20m contra una presión de 1,5kgf/cm 2. b) Hallar la potencia necesaria para que la misma bomba eleve 5m 3 de agua a una altura de 20m contra una presión de N/m 2, en un tiempo de una ora. 3

4 PROLEM Nº13 El agua de un depósito abierto a la presión atmosférica en su parte superior tiene 490cm de profundidad. La velocidad del agua en el tubo orizontal conectado al fondo del depósito es de 200cm/s. Cuál es la presión en atm en el tubo?. PROLEM Nº14 En el punto de un tubo por el que circula agua la altura es de 400cm, la sección transversal es de 0,8cm 2 y la velocidad del agua es de 170cm/s y la presión dina/cm 2. Cuál es la presión en el punto D, donde la sección transversal es de 0,4cm 2 y la elevación 1m?. No tener en cuenta la fricción. D D PROLEM Nº15 Se practica un orificio de 2,5cm de diámetro en la pared lateral de un gran depósito y a una altura de 6m por debajo del nivel del agua. Calcular : a)la velocidad de salida y b) el volumen que sale por unidad de tiempo. PROLEM Nº16 En un recipiente se eca agua a razón de 0,2l/s. Qué diámetro d deberá tener un orificio ubicado en el fondo del recipiente para que el agua se mantenga en él a un nivel constante = 8,3cm?. PROLEM Nº17 El agua del mar alcanza en un depósito la altura de 1,2m. El depósito contiene aire comprimido a una presión manométrica de 72g/cm 2. El tubo orizontal de desagüe tiene secciones transversales máxima y mínima de 18 y 9cm 2 respectivamente. a) Qué cantidad de agua sale por segundo?. b) Hasta qué altura llega el agua en el tubo abierto?. P M H 3 2 4

5 PROLEM Nº18 En la figura se representa un tubo de Venturi para la medición del caudal con el típico manómetro diferencial de mercurio. El diámetro de la entrada (sección 1) es de 40cm y el del estrangulamiento de 20cm. Hallar el caudal de agua sabiendo que la diferencia entre las alturas alcanzadas por el mercurio en las dos ramas vale 30cm. La densidad del mercurio es 13,6g/cm 3. Expresar el resultado en m 3 /s. 1 2 V PROLEM Nº19 Cuál es la diferencia de presiones en los dos brazos de un indicador de velocidad (Pitot) de un avión que vuela a 50km/? δ δ PROLEM Nº20 De un recipiente que está siempre lleno asta la altura = 180cm, fluye agua a través de dos aberturas practicadas en una línea vertical de la pared y que distan entre sí 40cm. qué distancia de la superficie libre está la abertura superior, si ambos corros cortan en el mismo punto el plano del fondo?. PROLEM Nº21 Un depósito cilíndrico de altura = 1m está lleno de agua asta los bordes. a) Cuánto tiempo tardará en salir toda el agua a través de un orificio situado en el fondo del depósito?. El área de la sección transversal del orificio es 400 veces menor que el de la sección transversal del depósito. b) Comparar este tiempo con el que sería necesario para que saliera una cantidad igual de agua si el nivel de ésta en el depósito se mantuviera constantemente a la altura = 1m sobre el orificio. 5