UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIN CICLO ACADMICO: ABRIL/2015 SEPTIEMBRE/2015

MECNICA DE FLUIDOSIng. Mg. Vctor Prez R. SEXTO INDUSTRIALDEBER #: 04TEMA: PRESIN ATMOSFRICA - HIDROSTTICA, VOLUMEN ESPECFICO Y COMPRESIBILIDAD1) Una piscina de 10 metros de profundidad se encuentra totalmente llena de agua. (a) Cul es la presin en el fondo, debido nicamente al peso del agua?. (b) Si sabemos que la presin atmosfrica local vale 76 cm de Hg, Cul es la presin total en el fondo de la piscina?. (c) Qu conclusin podemos obtener en este ejemplo? 2) En un tubo de vidrio que contiene glicerina, considere los puntos 1 y 2 como se muestra en la figura. (a) Calcule en pascales, el aumento de la presin al pasar del punto 1 al punto 2. (b) Sabiendo que la presin en el punto 1 es de 1.06* 105 Pa, cul es el valor de presin en el punto 2. (c) Supongamos que el valor de la presin atmosfrica local, indicada en el barmetro es de 1.01*105 Pa, calcule la profundidad del punto 1.

3) Un tubo de 1 cm2 de seccin est unido a la parte superior de un recipiente de 1 cm de altura y 100 cm2 de seccin. Se vierte agua dentro del sistema llenndole hasta una altura de 100 cm por encima del fondo del depsito. (a) Cul es la fuerza ejercida por el agua sobre el fondo del depsito. (b) Cul es el peso del agua contenida dentro del sistema.

4) Un oceangrafo necesita disear un laboratorio marino de 5 m de3 altura que debe soportar una inmersin hasta 100 m, medida desde el nivel del mar hasta la parte superior del laboratorio. Encontrar la variacin de la presin en el lado del contenedor y la presin en la parte superior, si la densidad relativa del agua salada es de 1.020.5) Pascal reprodujo el barmetro de Torricelli utilizando (como un Francs lo hara) un vino tinto como el lquido de trabajo segn la figura. La densidad del vino empleado fue de 0.984 * 103 Kg/m3. Cul fue la altura de la columna de vino para la presin atmosfrica normal? Esperara usted que el vaco sobre la columna fuera tan grande?6) Un hombre de mas igual a 75 Kg est parado sobre una plataforma que tiene 900 cm2 de rea, colocada sobre un tubo de agua como se indica en la figura. A qu altura subir el agua en el tubo vertical? A qu altura subir si el rea de la plataforma se reduce a la mitad. 7) Un tanque rectangular lleno de agua tiene 6 metros de longitud, 4 m de anchura y 5 m de profundidad. En su tapa se ha hecho un orificio de 2 cm de dimetro y se ha ajustado en el mismo un tubo vertical de 6 m de largo, de modo que el tanque y el tubo estan llenos de agua. Calcular la presin hidrosttica y la fuerza total sobre el fondo y sobre la tapa.

8) Una represa tiene un muro de contencin de 50 m de altura, estando el agua a un metro del borde. En la base del muro hay una compuerta rectangular de 4 m de altura y 5 m de anchura. Qu fuerza ejerce el agua sobre la compuerta?9) En un lugar del ocano en donde la profundidad total es 450 m, los oceangrafos miden datos a h1 = 100m, h2 = 300m, h3 = 450m. los valores de densidad relativa para el agua salada en cada una de las capas de densidad constante son: 1.01, 1.02 y 1.025, respectivamente. Encontrar las presiones en las interfaces. Suponer que existe presin atmosfrica en la superficie, Patm. = 0.

10) Cul es la fuerza hidrosttica en la parte posterior de la presa de Grand Coulee si el agua est a 150 m de profundidad y el ancho de la presa es igual a 1200m.

11) Un lquido comprimido en un cilindro tiene un volumen de un litro a 1MPa y un volumen de 995 cm3 a 2 MPa. Cul es su mdulo de elasticidad volumtrico?12) El mdulo de elasticidad volumtrico (K) para un gas a temperatura constante T0 est dado por: (a) p/; (b) R x T0; (c) p x ; (d) x R x T0; (e) ninguna de estas respuestas.13) Para un incremento de 70 atm en la presin la densidad del agua ha aumentado en porcentaje, de aproximadamente: (a) 1/300; (b) 1/30; (c) 1/3; (d) 1/2; (e) ninguna de estas respuestas.14) Una presin de un MPa aplicada a 300 lts de lquido causa una reduccin en volumen de 0.6 lts. El mdulo de elasticidad volumtrico en GPa es: (a) -0.5; (b) 0.5; (c) 50; (d) 500; (e) ninguna de estas respuestas.15) Demostrar que el mdulo de elasticidad volumtrica tambin est dado por: K = x (dp/d); donde es densidad de una sustancia.16) Si el modulo de elasticidad volumtrica de un lquido es constante, cmo vara su densidad con la presin?17) Cunto vale el modulo de elasticidad volumtrica de un lquido cuya densidad aumenta en un 0.02 por ciento cuando la presin se incrementa en 1000 lbs-pie/pie2? Cul es el resultado si la presin aumenta en 50000 N/m2?18) Si el modulo de elasticidad volumtrica del agua es K = 300000 psi, Qu presin necesita para reducir su volumen en 0.5%?19) Hallar el mdulo de elasticidad volumtrico de un gas perfecto isotrmico.