Taller n 1-Mec.fluidos i

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Taller n 1-Mec.fluidos i

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EJERCICIOS PROPUESTOS MECANICA DE FLUIDOS ITALLER N01CICLO: 2013-I1. Si =0.045 poises, y densidad relativa r=0.75, determinar:a) en unidades tcnicasb) en Stokes.c) en unidades tcnicas (MKS)

2. Un recipiente contiene 10 litros de agua a 4C. Hallar su masa y su peso, en los siguientes sistemas:a) CGS absoluto y gravitacional.b) MKS absoluto (SI) y gravitacional (Tcnico). 3. Un fluido tiene una viscosidad de 4 centipoises y un peso especfico de 800 Kg-f/m3. Determinar la viscosidad cinemtica en el sistema tcnico de unidades y en Stokes.4. Calcular la viscosidad cinemtica del aceite, de peso especfico 800 kg-f/m3, que se encuentra entre las planas que se muestran en la figura. La placa superior se mueve una velocidad de 1.80 m/s y tiene un peso especfico de 1500 Kg-f/m3.

5. Un cilindro slido A de masa 2.5 g., se desliza hacia abajo dentro de un tubo, como se muestra en la figura. El cilindro es perfectamente concntrico con la lnea central del tubo, con una pelcula de aceite entre el cilindro y la superficie interna del tubo. El coeficiente de viscosidad del aceite es de Cul ser la velocidad terminal del cilindro, es decir, la velocidad constante al final del cilindro, en m/s.(Rp: 10.07 m/s)

6. Un cuerpo que pesa 90 Lb y que tiene una superficie plana de 2 pie2 se resbala sobre un plano lubricado, el cual forma un ngulo de 300 con la horizontal. Para una viscosidad de y una velocidad del cuerpo de 3 , determinar el espesor de la pelcula lubricante, en pulg.7. En la figura, un eje roda dentro de una camisa concntrica de 1200 rpm. La luz e es pequea con respecto al radio R, de tal manera que se puede suponer una distribucin lineal de velocidad en el lubricante. Cules son los requerimientos de potencia, en watts, para rotar el eje?

(Rp: 95.2 W).

8. Si al trmino de un anlisis en peso de una mezcla de arena-agua se obtiene que las partes esta constituida de arena y de agua. Determinar cual es la densidad de la mezcla , en aceptando que la densidad de la arena es y la densidad del agua es .(Rp: 1.64 g-m/ cm3)9. Determnese la viscosidad, en poise, del fluido entre el eje y la camisa de la figura.(Rp: 10.696 poise)

10. Una placa grande se mueve con una velocidad V0 por encima de una placa estacionaria sobre una capa de aceite. Si el perfil de velocidades es parablico, y el aceite en contacto con la placa tiene la misma velocidad que esta, Cul es el esfuerzo cortante causado por el aceite sobre la placa en movimiento? Si se supone un perfil lineal; Cul es el esfuerzo cortante sobre la placa en movimiento?11. Un cilindro macizo, de peso W, cae en el interior de un cilindro hueco, segn se indica en la figura, a una velocidad constante de 4 cm/s. Determinar la viscosidad del aceite, en Kg-m/s2, que se encuentra entre ambos cilindros.

12. El agua corre a travs de una tubera. El perfil de velocidad en una seccin es como se muestra en la figura y matemticamente viene dado por:

Donde:

constante

distancia radial desde la lnea central

velocidad en cualquier posicin

Cul es el esfuerzo cortante sobre la pared de la tubera causado por el agua?, Cul es el esfuerzo cortante en una posicin ?

13. Un bloque de 1 de peso y de lado se desliza hacia abajo en un plano inclinado sobre una pelcula de aceite con espesor de . Sise utiliza un perfil lineal de velocidades en el aceite. Cul es la velocidad terminal del bloque, en m/s.? La viscosidad del aceite es poise.

14. Un cilindro de de radio gira concntrica mente en el interior de un cilindro fijo de de radio. Ambos cilindros tiene una longitud de . Determinar la viscosidad, en Pa-s, del lquido que llena el espacio entre los cilindros, si se necesita un par de 0 para mantener una velocidad angular de 60 revoluciones por minuto.

15. Dos superficies planas de grandes dimensiones estn separadas , y el espacio entre ellas esta lleno con un lquido cuya viscosidad absoluta es . Suponiendo que el gradiente de velocidades es lineal, Qu fuerza, en Kp, se requiere para arrastrar una placa de muy poco espesor y de rea a la velocidad constante de , si es que la placa dista de una de las superficies? 16. Si el agua tiene un mdulo de elasticidad volumtrico de E=21000 Kg-f/cm2. Determinar la presin requerida, en Kg/cm2, para reducir su volumen un 0.5%. (Rp: 105 Kg-f/cm2)

17. Desarrollar una expresin para calcular la altura de ascenso capilar entre dos placas paralelas de longitud L y separacin S. Despreciar los efectos extremos. Determinar h, si la separacin entre placas es 1 mm, la tensin superficial =0.00284 kg/m y el ngulo de contacto entre la placa y el agua es de 10.(Rp:0.56m)18. Calcular la fuerza necesaria para retirar un anillo de alambre de platino de 25 mm de dimetro de la superficie del agua la cual tiene una tensin superficial =0.00743 kg-f/m y un ngulo de contacto de 0, despreciar el peso del anillo. (Rp: 0.0017Kg-f)ING. NELSON E.HUANGAL CASTAEDA