PRACTICA No. 1DIMENSIONES, UNIDADES Y CANTIDADES FISICAS1. Enuncie las tres leyes bsicas que se emplean en el estudio de la mecnica de fluidos. Indique al menos una cantidad global (integral) que ocurra en cada una. Indique al menos una cantidad que se defina en un punto que ocurra en cada una.2. Verifique las dimensiones para las siguientes cantidades: (a) Densidad, (b) Presin, (c) Potencia, (d) Energa, (e) Masa, (f) Razn de flujo o caudal3. Exprese las dimensiones de las siguientes cantidades utilizando el sistema F-L-T: (a) Densidad, (b) Presin, (c) Potencia, (d) Energa, (e) Flujo msico (f) Razn de flujo o caudal 4. Teniendo presente que todos los trminos de una ecuacin deben tener las mismas dimensiones, determine las dimensiones de las constantes en las ecuaciones siguientes:a) d = 4.9 t2 donde d es distancia y t es tiempo.b) F = 9.8 m donde F es una fuerza y m es masa.c) Q = 80 AR2I3S0V2 donde A es rea, R es un radio, S0 es una pendiente y Q es la razn de flujo con dimensiones L3/T5. Exprese las unidades para cada una de las siguientes cantidades:(a) Presin, b) Energa, (c) Potencia, (d) Viscosidad, (e) Flujo de calor, f) Calor especfico6. Escriba lo siguiente utilizando prefijos:(a) 2.5 X 105 N, (b) 5.72 X 1011 Pa, (c) 4.2 X 10-8 Pa, (d) 1.76 X 10-5 m3, e) 1.2 x 10-4 m2(f) 7.6 X 10-8 m37. Escriba lo siguiente con la ayuda de potencias; no emplee prefijos:(a) 125 MN. (b) 32.1 s (c) 0.67 GPa. (d) 0.0056 mm3. (e) 520 cm2. (f) 7.8 km3.8. Utilizando tabla de conversiones, exprese cada una de estas cantidades en las unidades SI (a) 20 in/h (b) 2000 rpm (c) 500 hp (d) 100 ft3/min (e) 20 kips/ft2 (f) 4 slug/min (g) 50 in-lb (h) 500 kWh.9. Qu fuerza neta se necesita para acelerar una masa de 10 kg a razn de 40 m/s2:a) Horizontalmente? b) verticalmente hacia arriba? c) hacia arriba por una pendiente de 30?10. Cierto cuerpo pesa 250 N en la Tierra. Calcule su peso en la Luna, donde g = 1.6 m/s2.PRESION Y TEMPERATURA1. Se lee una presin manomtrica de 52.3 kPa en un medidor de presin. Calcule la presin absoluta si la altitud es:(a) Al nivel del mar. (b) 1000 m. (c) 5000 m. (d) 10 000 m.(e) 30 000 m.2. Se mide un vaco de 31 kPa en un flujo de aire. Calcule la presin absoluta en:(a) kPa. (b) mm Hg. (c) psi. (d) ftH20. (e) in Hg.3. Para una atmsfera a temperatura constante, la presin est dada en funcin de la altitud por p(z) = p0 e- gz/RT, donde g es la gravedad, R = 287 J/kg.K y T es la temperatura absoluta. Utilice esta ecuacin para estimar la presin a 4000 m suponiendo que pQ = 101 kPa y T= 15C. Determine el error.4. Estime la presin y la temperatura a una altitud de 8320 m utilizando la tabla B.3 (POTTER). Emplee:(a) Interpolacin lineal: f = f0 + n(f1 - fQ).(b) Interpolacin parablica f = fQ + n( f1 - f0) + (n/2) (n - 1) (f2 2f1 + f0).5. Una fuerza aplicada de 26.5 MN se distribuye uniformemente en un rea de 152 cm2, pero acta con un ngulo de 42 respecto a un vector normal. Si la fuerza produce un esfuerzo a compresin, calcule la presin resultante.6. La fuerza sobre un rea de 0.2 cm2 se debe a una presin de 120 kPa y un esfuerzo cortante de 20 Pa. Calcule la magnitud de la fuerza que acta sobre el rea y el ngulo de la fuerza respecto a una coordenada normal.DENSIDAD Y PESO ESPECFICO1. Calcule la densidad y el peso especfico del agua si 0.1 kg ocupan 100 cm3.2. Determinar la densidad y el peso especfico relativo del agua a 70C. Determine el error en el clculo de densidad. Use la tabla B.1. (POTTER).3. El peso especfico relativo del mercurio suele tomarse como 13.6. Calcule el porcentaje de error si se emplea un valor de 13.6 a 50C. 4. El peso especfico de un lquido desconocido es de 12 400 N/m3. Qu masa del lquido est contenida en un volumen de 500 cm3? Use: (a) El valor estndar de la gravedad(b) El valor mnimo de la gravedad en la Tierra.c) El valor mximo de la gravedad en la TierraVISCOSIDAD1. Se mide la distribucin de velocidad en un tubo de 2 cm de dimetro y resulta ser de u(r) = 10(1 - r2/r20) m/s, donde rQ es el radio del tubo. Calcule el esfuerzo cortante en la pared si el lquido que fluye es agua a 25C.2. La distribucin de velocidad para dos cilindros concntricos giratorios de 0.2 m de largo est dada por u(r) = 0.4/r - 1000r m/s. Si los dimetros de los cilindros son de 2 cm y 4 cm, respectivamente, calcule la viscosidad del fluido si el momento de torsin medido sobre el cilindro interior es de 0.0026 N.m.3. Un eje de 1.2 m de largo y 2 cm de dimetro gira dentro de un cilindro con la misma longitud y un dimetro de 2.06 cm. Calcule la torca requerida para hacer girar el eje interior a 2000 rpm si el espacio est lleno de aceite SAE-30 a 20C. Adems, calcule la potencia requerida en caballos de fuerza (hp). Suponga un movimiento simtrico.4. Una banda de 60 cm de ancho se mueve como se muestra en la figura. Calcule la potencia requerida en caballos de fuerza (hp) suponiendo un perfil de velocidad lineal en el agua a 10C.

5. Un disco horizontal de 25 cm de dimetro gira a una distancia de 2 mm arriba de una superficie slida. Agua a 10C ocupa el espacio. Estime la torca requerida para hacer girar el disco a 400 rpm.

6. La distribucin de velocidad en un tubo de 1.0 cm de dimetro est dada por u(r) = 16(1 - r2/r20) m/s, donde rQ es el radio del tubo. Calcule el esfuerzo cortante en la lnea central, a r = 0.25 cm, y en la pared si el lquido que fluye es agua a 20C.

7. Calcule la torca requerida para hacer girar el cono que se muestra en la figura a 2000 rpm si el espacio est lleno de aceite SAE-30 a 40C. Suponga un perfil de velocidad lineal.