INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAUNIDAD ZACATENCO

ACADEMIA DE HIDRÀULICATURNO MATUTINO

GUIA PARA LA IMPARTICIÓN

DE LA ASIGNATURA:

HIDRAULICA BÁSICA.

ING. ÁNGEL DÍAZ DÍAZ

1

INDICE

OBJETIVO. 3

PRESENTACIÓN 3

FUNDAMENTACIÓN 3

CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA CURSAR LA MATERIA 4

CONTENIDO DE LA ASIGNATURA 4

DESGLOSE DE LAS UNIDADES 5

UNIDADES CORRESPONDIENTES AL PRIMER PARCIAL 7

PRÁCTICAS DE LABORATORIO 7

MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA 8PRIMERA EVALUACIÓN.

UNIDADES CORRESPONDIENTES AL SEGUNDO PARCIAL 9

PRÁCTICAS DE LABORATORIO 9

MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA 10SEGUNDA EVALUACIÓN

UNIDADES CORRESPONDIENTES AL TERCER PARCIAL 13

PRÁCTICAS DE LABORATORIO 13

MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA 14TERCERA EVALUACIÓN.

MODELO DE EXAMEN A TITULO DE SUFICIENCIA 15

ALCANCES DE LA ASIGNATURA 19

FORMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA. 20

BIBLIOGRAFIA. 20

PROBLEMAS RESUELTOS

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OBJETIVO:

QUE AL TERMINO DEL CURSO, EL ALUMNO SEA CAPAZ DE ANALIZAR Y RESOLVER PROBLEMAS DE MANERA INTEGRAL SOBRE SISTEMAS HIDRAULICOS REALES, CONSIDERANDO LIQUIDOS EN REPOSO Y EN MOVIMIENTO

PRESENTACION

LA MATERIA, FORMA PARTE DE LAS ASIGNATURAS QUE SE IMPARTEN EN LA ACADEMIA DE HIDRÁULICA; POR SU CONTENIDO PROGRAMÁTICO, SE UBICA EN LAS CIENCIAS DE LA INGENIERÍA; SE CURSA DURANTE ÉL TERCER SEMESTRE DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL.

TOMANDO DE REFERENCIA EL PLAN DE ESTUDIOS VIGENTE, EL CONTENIDO DE LA ASIGNATURA SE DESGLOSA CON EL PROPÓSITO DE FACILITAR SU IMPARTICIÓN ASÍ COMO LLEVAR EL AVANCE PROGRAMÁTICO DURANTE EL SEMESTRE DE IMPARTICIÓN DE LA CLASE, ASIMISMO, ESTÁ DIRIGIDO PARA QUE EL ALUMNO TENGA LA OPORTUNIDAD DE CONOCER LOS CONOCIMIENTOS QUE DEBE ADQUIRIR Y APLICARLOS EN LAS TRES EVALUACIONES QUE SE REALIZAN DURANTE EL SEMESTRE. CON LO ANTERIOR, SE LOGRARÁ QUE ÉSTAS EVALUACIONES SEAN SIMILARES EN TIEMPO DE APLICACIÓN Y EN CONTENIDO PARA TODOS LOS GRUPOS.

DESDE ÉSTA PERSPECTIVA, LA RELACIÓN PROFESOR-ALUMNO SE FORTALECE PARA TENER LA MISMA INFORMACIÓN DEL CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LA ASIGNATURA; PARA QUIEN IMPARTE LA CLASE Y, PARA QUIEN LA RECIBE. POR ELLO, SE HABRÁ DE PROCURAR QUE AL INICIO DEL SEMESTRE, TANTO EL PROFESOR COMO EL ALUMNO DEBERÁ CONTAR CON LA INFORMACIÓN QUE CONTIENE LA GUÍA, LO QUE HABRÁ DE REDITUAR EN UN ASEGURAMIENTO DE LOS CONOCIMIENTOS QUE SE IMPARTEN DURANTE EL CURSO.

FUNDAMENTACIÓN.

EL AGUA CONSTITUYE UNA DE LAS NECESIDADES PRIMORDIALES DE LOS SERES VIVOS, YA QUE REPRESENTA UN RECURSOS INDISPENSABLE PARA EL DESARROLLO DE CUALQUIER SOCIEDAD Y DEBE OBTENERSE EN CANTIDAD Y CALIDAD SUFICIENTE.

ES NECESARIO POR LO TANTO, LLEVAR A CABO MEDIDAS TENDIENTES A CORREGIR EL USO IRRACIONAL QUE DE ESTE ELEMENTO SE HA HECHO, SI NO QUEREMOS QUE LA ESCASEZ DE ESTE LIQUIDO SE CONVIERTA EN UN FRENO AL DESARROLLO DE LA NACIÓN Y LO QUE SERÌA PEOR, EN UN PROBLEMA A LA SALUD E INCLUSIVE QUE REPRESENTE UN RIESGO A LA SOBREVIVENCIA DE LOS POBLADORES.

EL GOBIERNO FEDERAL CONSCIENTE DE ESTO, MARCA CIERTOS LINEAMIENTOS EN MATERIA DE USO EFECIENTE DEL AGUA A TRAVÉS DEL PLAN DE DESARROLLO COLOCANDO A ESTE ELEMENTO EN UN PLANO DE PRIORIDAD NACIONAL, DONDE SE RECALCA LA IMPORTANCIA DE SU CONSERVACIÓN Y USO RACIONAL.

EN ESTA ASIGNATURA SE LE DARÁ AL ALUMNO LAS BASES DE LOS PRINCIPIOS HIDRÁULICOS PARA APLICARLOS EN LAS ASIGNATURAS SUBSECUENTES. ES NECESARIO QUE EL ALUMNO CUENTE COMO ANTECEDENTE CON CONOCIMIENTOS SOBRE ESTÁTICA, DINÁMICA Y SISTEMAS DE UNIDADES ASÌ COMO PRINCIPIOS DE LA

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FÌSICA Y LAS MATEMÀTICAS .ESTA MATERIA LE SERVIRÁ AL ALUMNO COMO BASE PARA MATERIAS COMO HIDRAULICA II (TUBERIAS), HIDRAULICA III (CANALES), YA QUE APORTA CONOCIMIENTOS DE LA HIDROSTÁTICA Y LA HIDRODINÁMICA.

LOS CONTENIDOS TEMATICOS MÁS RELEVANTES SON:

LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS

EL EMPUJE SOBRE SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS.

LA MEDICIÓN DE PRESIONES (MONOMETRÍA).

LAS ECUACIONES FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA: CONTINUIDAD, ECUACIONES DE BERNOULLI Y LA ECUACIÒN DEL IMPULSO Y LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO.

LA DETERMINACIÓN DE LAS PERDIDAS DE ENERGÍA POR FRICCION Y LOCALES O POR ACCESORIOS.

CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA CURSAR LA MATERIA.

EL ALUMNO PARA CURSAR LA ASIGNATURA, DEBERÁ TENER CONOCIMIENTOS PREVIOS EN EL CONTEXTO DE LAS CIENCIAS BÁSICAS, COMO ESTÁTICA, DINÁMICA, FÍSICA Y MATEMÁTICAS.

CONTENIDO DE LA ASIGNATURA:

UNIDADES

UNIDAD I. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS.

UNIDAD II. HIDROSTÁTICA.

UNIDAD III. HIDROCINEMÁTICA.

UNIDAD IV. HIDRODINÁMICA, ECUACIONES FUNDAMENTALES.

UNIDAD V . FLUJO DE FLUIDOS REALES EN TUBERIAS, PERDIDAS DE ENERGÍA.

DESGLOSE DE LAS UNIDADES

UNIDAD I. PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS.

1.1 PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS

1.2 PROBLEMAS DE APLICACIÓN DE LAS PRINCIPALES PROPIEDADES FISICAS DE

LOS FLUIDOS.

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UNIDAD II. HIDROSTATICA.

2.1 CONCEPTOS BASICOS.

2.2 ECUACION FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTATICA.

2.3 MANOMETRIA.

2.4 EMPUJES SOBRE SUPERFICIES PLANAS Y CURVAS.

2.5 FLOTACION.

UNIDAD III. HIDROCINEMATICA.

3.1 ANALISIS Y CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO DE LOS LIQUIDOS

3.2 CLASIFICACION DE LOS FLUIDOS.

UNIDAD IV. HIDRODINAMICA.

4.1. ECUACION DE CONTINUIDAD.

4.2 ECUACION DE LA ENERGÍA O TEOREMA DE BERNOULLI.

4.3 TEOREMA DEL IMPULSO Y LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO.

UNIDAD V. FLUJO DE FLUIDOS REALESEN TUBERIAS, PERDIDADS DE ENERGÍA

5.1 FLUJO DE UN FLUIDO REAL.

5.2 ECUACION DE LA ENERGÍA PARA FLUIDOS REALES.

5.3 EJEMPLOS DE APLICACIÓN CONSIDERANDO PERDIDAS DE ENERGÍA.

5.4 PERDIDAS DE ENERGIA POR FRICCION.

5.5. PERDIDAS DE ENERGÍA LOCALES.

5.6 EJEMPLOS DE APLICACIÓN CONSIDERANDO DISPOSITIVOS MACANICOS EN

SISTEMAS HIDRAULICOS

UNIDADES CORRESPONDIENTES AL PRIMER PARCIAL.

UNIDAD I PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS.

UNIDAD II HIDROSTATICA.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

ESTE CURSO SE COMPLEMENTA CON CUATRO PRÁCTICAS DE LABORATORIO

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EN EL PRIMER PARCIAL SE DESARROLLA LA SIGUIENTE:

PRÁCTICA NO. 1 PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS

EN ESTA PRÁCTICA EL ALUMNO OBSERVARÁ CUALITATIVAMENTE ALGUNAS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS COMO: LA VISCOSIDAD, LA TENSIÓN SUPERFICIAL Y LA COMPRESIBILIDAD, DETERMINARÁ EL PESO ESPECÍFICO, LA DENSIDAD ABSOLUTA, LA DENSIDAD RELATIVA Y EL VOLUMEN ESPECÍFICO DE VARIOS LIQUIDOS, EL COMPORTAMIENTO QUE TIENE EL AGUA Y OTROS LIQUIDOS CUANDO SE ENCUENTRAN EN CONTACTO CON TUBOS DE PEQUEÑO DIÁMETRO (CAPILARES), Y COMPRENDERÁ LA IMPORTANCIA DE TODAS ESTAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS EN LA INGENIERÍA HIDRÁULICA

PRACTICA NO. 2 HIDROSTÁTICA.

CONSISTE EN COMPROBAR TRES PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA HIDROSTÁTICA, LA ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA, EL PRINCIPIO DE PASCAL Y EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES.

MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA PRIMERA EVALUACIÓN

PRIMER EXAMEN PARCIALHIDRAULICA BASICAPROBLEMA.UNA PLACA METALICA DE 1.6 m2. DE AREA Y PESO DE 10 KG. ES SOMETIDA A UNA FUERZA DE 100 NW., CON UN COEFICIENTE DE FRICCION DE Cf = 0.6, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA. DETERMINE QUE FLUIDO ES NECESARIO COLOCAR ENTRE UNA BASE HORIZONTAL Y LA PLACA PARA QUE ESTA ULTIMA ALCANCE UNA VELOCIDAD DE 50 cm/s. CON UNA CAPA DE FLUIDO DE 2 mm.

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PROBLEMA.

TENEMOS UNA BARCAZA DE 3m. X 6m. Y 0.6m. DE PROFUNDIDAD, SU PESO ES LA TERCERA PARTE DE LO QUE PUEDE SOPORTAR ANTES DE QUE ESTA SE HUNDA, SI COLOCAMOS ARENA CUYO = 26000 NW/m3:

A).-CALCULE EL PESO DE LA BARCAZA.B).-CALCULE EL VOLUMEN DE ARENA QUE PUEDE CARGAR DICHA BARCAZA.

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PROBLEMA.

DETERMINAR LA NUEVA LECTURA EN EL MANOMETRO AL COLOCAR UN PESO DE 2 KG. EN EL SISTEMA MOSTRADO EN LA SIGUIENTE FIGURA.

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PROBLEMA.

DETERMINE EL VALOR DE LA FUERZA QUE NECESITAMOS APLICAR PARA PODER LEVANTAR UNA COMPUERTA (SECCION CIRCULAR DE 3 m. DE DIAMETRO Y DE 2 TONELADAS DE PESO), ADEMAS ENCUENTRE LA POSICION DE LA FUERZA HIDROSTATICA.

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UNIDADES CORRESPONDIENTES AL SEGUNDO PARCIAL

UNIDAD III HIDROCINEMATICA.

UNIDAD IV. HIDRODINAMICA.

PRACTICAS DE LABORATORIO.

PRÁCTICA NO. 3 VISUALIZACIÓN DE FLUJOS.

LA INTENCIÓN ES QUE EL ALUMNO CONOZCA LOS DIFERENTES TIPOS DE FLUJOS, SUS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES, SUS DIFERENCIAS Y QUE APRECIE LOS FENÓMENOS HIDRAULICOS QUE SE PRESENTAN EN CADA UNO DE ELLOS.

PRÁCTICA NO. 4 DEMOSTRACIÓN DEL TEOREMA DE BERNOULLI Y DE LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.

EN ESTA PRACTICA SE PLANTEA QUE LOS ESTUDIANTES DETERMINEN EN FORMA EXPERIMENTAL CADA UNO DE LOS TERMINOS DE LA ECUACIÓN DE LA ENERGÍA O TEOREMA DE BERNOULLI Y DE LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.

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MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA SEGUNDA EVALUACIÓN

SEGUNDO EXAMEN PARCIAL

HIDRAULICA BASICA.

PROBLEMA.

UN ACEITE DE DENSIDAD RELATIVA IGUAL A 0.82, FLUYE DESDE EL DEPOSITO “A” HASTA EL PUNTO “D” A TRAVÉS DEL SIFÓN. LAS DISTINTAS PERDIDAS DE CARGA VIENEN DADAS COMO SIGUE:

hA-B= 2 V152 , hB-C= 3 V15

2 , hC-D= 8 V102

2g 2g 2g

DETERMINE:

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1) EL GASTO QUE CIRCULA POR EL SIFÓN2) LA PRESIÓN RELATIVA EN EL PUNTO “B”3) EL TIPO DE REGIMEN BAJO EL CUAL TRABAJA ESTA ESTRUCTURA4) LA FUERZA GENERADA POR EL FLUJO EL PUNTO “C”5) REPRESENTE GRAFICAMENTE BERNOULLI DEL PUNTO “A” - “D”

UNIDADES CORRESPONDIENTES AL TERCER PARCIAL

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UNIDAD V. FLUJO DE FLUIDOS REALES EN TUBERIAS, PERDIDAS DE ENERGÍA.

PRACTICAS DE LABORATORIO.

PRÁCTICA NO. 5 PERDIDAS DE ENERGÍA EN TUBERIAS.

LA INTENCIÓN ES QUE EL ALUMNO CONOZCA LOS DIFERENTES TIPOS DE PERDIDAS DE ENERGÍA SUS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES, SUS DIFERENCIAS TANTO DE LAS PERDIDAS POR FRICCION COMO LAS LOCALES O POR ACCESORIOS.

MODELO DE EXAMEN DEPARTAMENTAL PARA LA TERCERA EVALUACIÓN

TERCER EXAMEN PARCIALHIDRAULICA BASICA.

PROBLEMA:

TENEMOS UN SISTEMA DE BOMBEO, CON TUBERÍA DE ACERO, EL CUAL DEBE PRODUCIR UN CAUDAL DE 200 lts/s DE AGUA A 20°C DEL PUNTO “A” AL PUNTO “E” CONSIDERANDO LOS DATOS CONSIDERADOS EN LA FIGURA, DETERMINE:

A) LAS PERDIDAS TOTALES DE ENERGÍA.B) LA POTENCIA EN HP. DE LA BOMBA C) LA PRESION ABSOLUTA EN EL PUNTO.”D”D) LA FUERZA GENERADA POR EL FLUJO EN EL PUNTO “D”E) REPRESENTE GRAFICAMENTE BERNOULLI DEL PUNTO “A” AL PUNTO “D”

MODELO DE EXAMEN A TITULO DE SUFICIENCIA DE HIDRÁULICA

BOMBA

A

B C

D E

L = 50

L = 50m

L=50mD= 10 cm

104 m

5 m

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BÁSICA.

EXAMEN A TITULO DE SUFICIENCIA.HIDRAULICA BASICA.

PROBLEMA.

DETERMINE LA VARIACION DE UN VOLUMEN UNITARIO DE AGUA SI ESTA SE ENCUENTRA A UNA TEMPERATURA DE 10 GRADOS CENTIGRADOS Y LE INCREMENTAMOS LA TEMPERATURA HASTA UNA 50 GRADOS CENTIGRADOS.

PROBLEMA.

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DETERMINE LA DIFERENCIA DE PRESIONES ENTRE LAS DOS TUBERIAS, CON LOS DATOS MOSTRADOS EN EL SIGUIENTE ESQUEMA

PROBLEMA.

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DETERMINE EL VALOR DE LA FUERZA “T” PARA QUE LA COMPUERTA NO SE HABRA.

PROBLEMA.

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AGUA EN CONDICIONES NORMALES FLUYE DEL DEPOSITO “A”AL DEPOSITO “D” SEGÚN LA FIGURA, LAS PERDIDAS DE ENERGIA SON:

hA-B= 2 V2 , hB-C= V2 , hC-D= 3 V2

2g 2g 2g

DETERMINAR :

a) EL GASTO.b) LA FUERZA PROVOCADA POR EL FLUJO EN EL PUNTO “B” (NW).c) LA PRESION EN EL PUNTO “C” (ABSOLUTA).d) EL TIPO DE REGIMEN.e) REPRESENTE GRAFICAMENTE DEL PUNTO “A “ AL PUNTO “C”.

PROBLEMA:

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TENEMOS UN SISTEMA DE BOMBEO, CON TUBERÍA DE COBRE, EL CUAL DEBE PRODUCIR UN CAUDAL DE 100 lts/s DE AGUA A 20°C DEL PUNTO “A” AL PUNTO “E” CONSIDERANDO LOS DATOS CONSIDERADOS EN LA FIGURA, DETERMINE:

F) LA POTENCIA EN HP. DE LA BOMBA DEBE SUMINISTRAR A LA CORRIENTE .G) LAS PERDIDAS TOTALES DE ENERGÍA.H) LA PRESIÓN RELATIVA EN EL PUNTO “D”.I) REPRESENTE GRÁFICAMENTE BERNOULLI DE “A-D”.J) EL TIPO DE RÉGIMEN QUE SE PRESENTA EN EL SISTEMA

COLOQUE EN EL PARENTESIS EL NUMERO CORRESPONDIENTE.

BOMBA

A

B C

D E

L = 50 m.

L = 100 m

L = 50 m

4 m

3 m

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( ) FLUIDO CUYA VISCOSIDAD ES NULA

( ) RELACION ENTRE EL PESO ESPECIFICO DEL LIQUIDO Y EL PESO ESPECIFICO DEL AGUA.

( ) Q = A • V

( ) SUS MAGNITUDES FUNDAMENTALES SON FUERZA, LONGUITUD Y TIEMPO.

( ) PESO DEL LIQUIDO CONTENIDO EN LA UNIDAD DE VOLUMEN

( ) SUSTANCIA QUE DEBIDO A SU POCA COHESION CARECE DE FORMA PROPIA Y ADOPTA LA DEL RECIPIENTE QUE LO CONTIENE.

( ) SUS MAGNITUDES FUNDAMENTALES SON MASA, LONGITUD Y TIEMPO.

( ) P = ? h

( ) TRATA DEL MOVIMENTO DE LAS PARTICULAS DEL FLUIDO SIN CONSIDERAR LAS CAUSAS QUE PRODUCEN EL MOVIMIENTO.

( ) RESISTENCIA QUE PRESENTA UN FLUIDO A DEFORMARSE CONTINUAMENTE CUANDO SE LE SOMETE A UN ESFUERZO CORTANTE.

( ) EL MOVIMIENTO DE LAS PARTICULAS SE PRODUCE SIGUIENDO TRAYECTORIAS PERFECTAMENTE DEFINIDAS.

( ) INTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIONES RELATIVAS.

( ) LA PRESION DE UN PUNTO DENTRO DE UN FLUIDO EN REPOSO SE TRANSMITE CON LA MISMA MAGNITUD EN TODAS DIRECCIONES.

( ) ESTE TIPO DE FLUIDO PRESENTA UNA DENSIDAD CONSTANTE DE UN PUNTO A OTRO.

( ) LAS CARACTERISTICAS DEL FLUIDO VARIAN CON RESPECTO A LA DISTANCIA.

( ) PARTE DE LA HIDRAULICA QUE ESTUDIA EL MOVIMIENTO DE LOS LIQUIDOS TOMANDO EN CUENTA LA FUERZA O FUERZAS QUE PRODUCEN EL MOVIMIENTO.

( ) LAS CARACTERISTICAS DEL FLUJO COMO SON LA VELOCIDAD, GASTO, AREA HIDRAULICA, PRESION Y TIRANTE NO VARIAN CON RESPECTO AL TIEMPO.

( ) TODO CUERPO SUMERGIDO EN UN FLUIDO EXPERIMENTA UN EMPUJE ASCENDENTE, IGUAL AL PESO DEL LIQUIDO QUE DESALOJA.

( ) RELACION DE LA MASA DEL LIQUIDO ENTRE LA UNIDA DE VOLUMEN.

( ) LA ENERGIA DISPONIBLE DE UNA SECCION DE AGUAS ARRIBA DE UN CONDUCTO, ES IGUAL A LA ENERGIA TOTAL DISPONIBLE AGUAS ABAJO, MAS LA ENERGIA CONSUMIDA ENTRE LAS DOS SECCIONES.

1. FLUIDO.

2. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

3. ECUACION FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTATICA.

4. DENSIDAD ABSOLUTA.

5. VISCOSIDAD.

6. MANOMETROS Y PIEZOMETROS.

7. FLUJO UNIFORME.

8. ECUACION DE CONTINUIDAD.

9. HIDRODINAMICA.

10. FLUIDO INCOMPRESIBLE.

11. PRINCIPO DE PASCAL.

12. SISTEMA TECNICO O GRAVITACIONAL.

13. PRINCIPIO DE ARQUIMIDES.

14. FLUJO PERMANENTE.

15. PRINCIPIO DE LA CONSERVACION DE LA ENERGIA.

16. FLUJO LAMINAR.

17. PESO ESPECIFICO.

18. HIDROCINEMATICA.

19. DENSIDAD RELATIVA.

20. FLUIDO IDEAL.

ALCANCES DE LA ASIGNATURA

LA ASIGNATURA HIDRÁULICA I Y LABORATORIO NOS PROPORCIONA LAS BASES TEORICO-PRÁCTICAS QUE NOS SERVIRÁN DE HERRAMIENTAS PARA MANEJAR DE UNA MANERA CORRECTA A TAN PRECIADO LIQUIDO Y POR LO CONSIGUIENTE SE LOGRARÁ

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UN BUEN APROVECHAMIENTO DEL MISMO.

COMO EL AGUA ES UN ELEMENTO BÁSICO EN EL CRECIMIENTO RURAL Y URBANO, SE HACE NECESARIO PROMOVER EL DESARROLLO DE LA HIDRÁULICA PARA CON ÉSTO PROPICIAR EL APROVECHAMIENTO RACIONAL DE ESTOS RECURSOS DE NUESTRO PAÍS.

EN ESTE CURSO SE LE HARÁN COMPRENDER A LOS ALUMNOS LA IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO GENERAL DE LA HIDRÁULICA PARA EL MEJOR USO DEL AGUA, CON LOS SIGUIENTES PROPÓSITOS:

1) AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD DEL SECTOR AGRÍCOLA COMO UNA DE LAS TAREAS MÁS URGENTES QUE TIENE NUESTRO PAÍS.

2) CREAR PROGRAMAS ADECUADOS PARA DOTAR Y ADMINISTRAR EL USO DEL AGUA EN LAS ZONAS URBANAS, APROVECHANDO LAS OBRAS HIDRÁULICAS.

3) COADYUVAR AL INCREMENTO DE LA GENERACIÓN DE ENERGÍA HIDROELÉCTRICA PARA APOYAR A LA INDUSTRIA. LO ANTERIOR, OBLIGA A UNA MEJOR FORMACIÓN PROFESIONAL DEL INGENIERO CIVIL PARA SATISFACER LAS NECESIDADES ACTUALES Y FUTURAS A CORTO PLAZO EN NUESTRO PAÍS, EN LO QUE SE REFIERE AL USO Y MANEJO DEL AGUA.

EL ALUMNO APRENDERÁ A APLICAR LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD, EL TEOREMA DE BERNOULLI Y EL TEOREMA DEL IMPULSO Y LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO A UNA MASA LÍQUIDA; DICHAS ECUACIONES SON LAS FUNDAMENTALES O HERRAMIENTAS BÁSICAS CON LAS CUALES EN LA HIDRÁULICA SE RESUELVEN LA MAYORÍA DE LOS PROBLEMAS, TALES COMO: CONDUCTOS A PRESIÓN, CANALES, OBRAS HIDRÁULICAS, ABASTECIMIENTOS DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO, MÁQUINAS HIDRÁULICAS, OBRAS MARÍTIMAS, ETC.

LA METODOLOGÍA A UTILIZAR EN EL CURSO COMPRENDE UNA INTEGRACIÓN Y DESARROLLO DE PRODUCTOS DE APRENDIZAJE A PARTIR DE:

LA EXPOSICIÓN DE LOS TEMAS POR PARTE DEL PROFESOR.

LA EXPOSICIÓN DE TEMAS MUY ESPECÍFICOS POR LOS ALUMNOS EN EQUIPO.

LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON DIFERENTES GRADOS DE DIFICULTAD, PRIMERO POR PARTE DEL MAESTRO Y DESPUÉS POR PARTE DE LOS ALUMNOS.

COMPLEMENTAR EL CONOCIMIENTO A TRAVÉS DE LA REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y EXPOSICIÓN DE AUDIOVISUALES.

LA REALIZACIÓN DE VISITAS TÉCNICAS A OBRAS DE INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS CON EL FIN DE ENRIQUECER LA TEORÍA.

LA ELABORACIÓN DE TRABAJOS EXTRACLASE DE ÍNDOLE BIBLIOGRAFICO PARA COMPLEMENTAR E INTEGRAR NUESTRO CURSO.

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FORMA DE EVALUACIÓN

EL SISTEMA DE EVALUACIÓN CONSISTIRÁ EN LA REALIZACIÓN DE EXAMENES ESCRITOS Y/U ORALES, TAMBIÉN SE TOMARÁ EN CUENTA PARA LA CALIFICACIÓN DE LOS ALUMNOS EL CUMPLIMIENTO OPORTUNO DE LAS TAREAS Y TRABAJOS EXTRACLASE, LOS REPORTES DE PRÁCTICAS Y VISITAS ESCOLARES, ASÌ COMO SU ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN EN CLASE.

BIBLIOGRAFÍA

MATAIX, CLAUDIO. MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS, HARLA, MEXICO, 1982.

ADREW, SIMON. HIDRAULICA PRACTICA, LIMUSA, MEXICO, 1986.

GERHARTT, GROSS, FUNDAMENTOS DE MECANICA DE FLUIDOS, ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA, ESTADOS UNIDOS, 1995.

SOTELO, GILBERTO. HIDRAULICA GENERAL TOMO I FUNDAMENTOS, LIMUSA, MEXICO. 1995.

AZEVEDO ACOSTA. MANUAL DE HIDRAULICA, HARLA, MEXICO, 1995.

TRUEBA, SAMUEL. HIDRAULICA. CONTINENTAL, MEXICO 1980.

LEON, ALCIDES, HIDRAULICA DE CANALES, PUEBLO Y EDUCACION, CUBA, 1989.

WEBBER, N.B., MECANICA DE FLUIDOS PARA INGENIEROS, URMO, MEXICO,1982.

EJERCICIOS RESUELTOS

EJERCICIO 1

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Un tubo en u en el cual ambos extremos están abiertos a la atmósfera, contiene cierta cantidad de agua. En el otro lado se vierte aceite , sustancia que no se mezcla con el agua, hasta que llega a una distancia de 12,3 mm, sobre el nivel del agua otro lado. Nivel que se ha elevado mientras tanto a una distancia de 67,5 mm desde su nivel original, halle la densidad del aceite.

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EJERCICIO 2

¿Qué fracción del volumen total de un iceberg queda expuesto?

EJERCICIO 3

Encontrar la variación de volumen que experimenta 1 m3 de agua a 20 °C cuando se somete a un incremento de presión de 20 kg. / cm².

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EJERCICIO 4

De la refinería de Pémex, situada en Guanajuato se va a transportar a Aguascalientes un aceite de densidad 86.5 UTM/m3 . Para ello se cuentan con pipas de 24 m cúbicos de volumen, pero de varias capacidades de peso: 15 , 25 , 30 toneladas.

Determine que pipa debemos utilizar.

DATOS FORMULAS

EJERCICIO 5

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En el departamento de laminado de una siderúrgica se necesita que una placa metálica de 10 kg. de peso con una longitud de 2m y un ancho 50 cm resbalé una velocidad de 1 m /seg. cuando la colocamos sobre un plano inclinado , si el espesor de la capa es de 2 mm, determine el fluido que se necesite colocar entre la placa y el plano inclinado.

Fuel Oil Pesado.

Interpolación.

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EJERCICIO 6

Determine el calado de una barcaza de 4X3m si su peso W= 2 TON y puede cargar 30000 Nw.

Datos.

L= 4m

.a = 3m

c= ?

L=1000 kg/m3

Wb = 2000 kg

Wc = 30000 Nw(1kg/9.81 Nw)

Wc = 3058.104 kg

W=E

E=w

E=WT

L VD= 2000kg + 300000 Nw

L(A.C)= 2000kg + 3058.104 kg

L(A.C)=5058.104 kg

EJERCICIO 7

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Un septimo del volumen de un Iceberg esta por encima de la superficie del Oceano. Si sabemos que el peso especifico del hielo es 8978Nw/m3 determine el peso especifico del agua del mar.

EJERCICIO 8

1.- Determine la fuerza de reacción FR que haga que la compuerta mostrada en la figura no se habra.

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EJERCICIO 9

2.- Determine el tirante minimo que haga que la compuerta de la figura se habra.

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