UTN - Problemas Unidad 2 - Curso 2004 Pág. 1 de 5

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1 UTN - Problemas Unidad 2 - urso 2004 Pág. 1 de 5 1. El punto más profundo bajo el agua es la fosa de las Marianas, al este del Japón, donde la profundidad es de 11,3 km uál es la presión manométrica y absoluta en este punto expresada en kgf/cm², N/m², kpa y metros de columna de agua? Suponer que la densidad no se modifica con la presión y considerar que la densidad relativa promedio del agua de mar es de 1,3. 2. En un manómetro se obtiene una lectura de 0,15 kgf/cm², en tanto que un barómetro en el lugar donde se encuentra instalado el manómetro indica una presión atmosférica de 750 mm de columna de mercurio (). Expresar la presión manométrica y la presión absoluta en kg/cm², N/m², kpa, metros de columna de agua y milímetros de columna de mercurio. 3. El recipiente de la figura contiene agua y aire. uál es la presión absoluta y manométrica expresada en kgf/cm², N/m², en los puntos,, y D? ire D 90cm 30cm 30cm 90cm 4. uál es la densidad relativa del fluido? Fluido ρr = 1, mm 0 50 Fluido 175 mm 125 Escala en mm 5. uál es la presión absoluta dentro del tanque en el punto a? Expresar el resultado en kgf/cm² y en kpa. ire 150 mm a ceite ρr = 0,8 100 mm 600 mm 300 mm

2 UTN - Problemas Unidad 2 - urso 2004 Pág. 2 de 5 6. uál es la presión manométrica dentro del tanque con aire? Expresar el resultado en kgf/cm² y en kpa. ire 460 mm 300 mm 200 mm 100 mm 7. Encontrar cuanto vale la prsión a m de altura si hasta los m la temperatura varía linealmente en forma decreciente a una tasa de 0, K/m, y a partir de los m hasta los m la temperatura permanece constante. Se establece que la temperatura a nivel del mar es de 10º y la presión N/m². La constante del aire es de 286,58 (Nm/kg K). 8. Determinar el peso W que puede soportarse con los 50 kgf aplicados sobre el pistón de la figura. 50 kgf diám = 38 mm ceite diám = 220 mm W 9. Determinar el módulo de la fuerza que actúa perpendicularmente a la superficie del triángulo de la figura: a) mediante integración, b) mediante fórmula. ceite ( γ = 880 kg/m3) 0,9 m

3 UTN - Problemas Unidad 2 - urso 2004 Pág. 3 de Una placa rectangular puede rotar alrededor del pasador Qué longitud l debe tener, para que el momento respecto de causado por el agua y por el peso de la placa sea nulo? Suponga que el peso de la placa es de 1000 N/m por unidad de longitud. El ancho es de 1 metro. 1 m L Determinar la fuerza resultante debida a los fluidos que actúan sobre la compuerta de la figura. La densidad relativa del aceite es de 0,8. ire 3,5 N/cm2 ceite 1, 12. Qué altura h del agua hará girar la compuerta en el sentido de las agujas del reloj? La compuerta tiene etros de ancho. Despreciar el peso de la compuerta. 36 kn 60 h 9 m 13. Determinar la fuerza que actúa sobre una de las caras de la superficie de la figura. 0 x 60 cm y=x²/8cm y

4 UTN - Problemas Unidad 2 - urso 2004 Pág. 4 de Determine la magnitud de la fuerza resultante que actúa sobre la superficie esférica y explique por qué la línea de acción pasa por el centro O. Patm 1 m O 15. uál es la fuerza horizontal sobre la compuerta semiesférica producida por todos los fluidos internos y externos? La densidad relativa del aceite es de 0,8. ire ceite 2 kgf/cm² 6 m 2 m 16. Se muestra un vertedero cilíndrico, que tiene un diámetro de etros y una longitud de 6 metros. alcule la magnitud y la dirección de la fuerza resultante causada por los fluidos sobre el vertedero. 17. uál es la fuerza vertical sobre la esfera si las dos secciones del tanque están completamente aisladas la una de la otra? Patm 4,5 m Tanque Dividido r=1 m 0,35 kgf/cm² ceite (ρr= 0,8) omba

5 UTN - Problemas Unidad 2 - urso 2004 Pág. 5 de Determinar la fuerza horizontal y su línea de acción, la fuerza vertical y su línea de acción que actúan sobre la compuerta radial de la figura. Qué fuerza F se necesita para abrir la compuerta despreciando su peso, sí la misma pivota alrededor de O? uál es el momento respecto a un eje normal al papel y que pase por el punto O? F r=2m O ompuerta de 2 m de anchura 19. Determinar la densidad relativa del tubo de pared gruesa mostrado en la figura si el mismo se mantiene estable en la posición mostrada. El fluido en que flota es agua. 20. Explique por qué el principio de rquímedes no es aplicable en el problema Un bloque de madera con una densidad relativa de 0,7 está flotando en agua. Una barra de masa despreciable ubicada en el centro del bloque sostiene un cilindro cuyo peso es de 20 N. qué altura h se obtendrá estabilidad neutra? 0,2 m h 0,1 m