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Practica 01: Hidrostatica

1. La presion maxima de cierto cilindro confluido de potencia es de 15.0 MPa. Calcu-le el diametro que ha de tener el embolo,si el cilindro debe ejercer una fuerza de30 kN.

2. Cuando una mujer con tacones altos daun paso, momentaneamente descarga to-do su peso sobre el tacon de uno de suszapatos, que tiene un area de 1cm2. Si sumasa es de 56 kg. Cual es la presion quesu tacon ejerce sobre el suelo?

3. Una piscina tiene dimensiones de 30,0 10,0m y fondo plano. Cuando la piscinase llena a una profundidad de 2,0m conagua, (a) cual es la fuerza causada por elagua sobre el fondo?, (b)En la paredeslaterales de la piscina?

4. El tanque en la figura esta lleno de aguaa 2, 0m de profundidad. En el fondo deuna pared lateral esta una escotilla rec-tangular de 1, 0m de alto y 2, 0m de an-cho, que esta unida con bisagra en la par-te superior de la escotilla. (a) Determinela fuerza que el agua ejerce sobre la es-cotilla. (b) Encuentre el par de torsionejercido por el agua alrededor de las bi-sagras.

2m

2m

1m

Figura del problema 4

5. El barometro basico puede utilizarse pa-ra medir la altura de un edificio. Si laslecturas barometricas en la parte supe-rior y en la base del edificio son 720 y755 mmHg, respectivamente, determinela altura del edificio. aire = 1, 3 kg/m

3.

6. Una esfera de plomo llena de aire con ra-dio R = 0, 1 m, se encuentra totalmen-te sumergida en un tanque de agua co-mo se ve en la figura Cual es el espesorde la capa de plomo si la esfera ni flotani se hunde? La densidad del plomo es = 11, 3 103 kg/m3.

R

e

Figura del problema 6

7. Un cilindro de aluminio pesa 1,03N.Cuando este mismo cilindro esta sumer-gido por completo en alcohol, el volumende alcohol desplazado es 3, 90 105 m3.Si el cilindro esta suspendido de unabascula mientras esta sumergido en el al-cohol, la lectura de la bascula es 0,730N.Cual es la densidad del alcohol?

8. Una pelotita hecha de un material muyligero de densidad se encuentra sumer-gida en un liquido a una distancia d dela superficie, sujeta al fondo mediante unhilo. Cuando el hilo es cortado se observaque la pelotita se eleva hasta una alturah con respecto a la superficie del lqui-do.Cual es la densidad del lquido?

9. Un tronco de madera de 400 kg flota con0,25 de su volumen por encima del niveldel agua. Si la densidad relativa del hie-rro es de 7,8; encontrar la masa mnimade un objeto de hierro adherido a la parteinferior del tronco para que lo hunda.

10. La figura muestra el diagrama de un sis-tema hidraulico para levantar vehculos.Un compresor de aire mantiene la presion

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arriba del aceite en el deposito. Cual de-be ser la presion del aire si en el punto Adebe haber al menos una de 180 psig?

48 pulg

Aire

A

80 pulg

32 pulg

Aceitesg = 0.90

Cilindroelevador

Figura del problema 10

11. Para el tanque de la figura, calcule la pro-fundidad h del aceite si la lectura que dael medidor del fondo es de 35,5 psig, laparte de arriba del tanque se encuentrasellada y el medidor superior tiene unalectura de 30,0 psig.

h

Aire

Aceite(sg = 0.95)

Figura del problema 11

12. La figura representa un tambor para al-macenar aceite, abierto a la atmosfera ensu parte superior. Se bombeo por acci-dente algo de agua hacia el tanque y sefue al fondo, como se muestra en la fi-gura. Calcule la profundidad del agua h2

si el medidor de presion del fondo indicaque hay 158 kPa(manometrica). La pro-fundidad total hT es de 18,0 m.

h2Agua

Abertura

Aceite(sg = 0.86) h1

hT

Figura del problema 12

13. La figura muestra un tanque cerrado quecontiene gasolina sobre el agua. Calculela presion del aire por arriba de la gaso-lina.

0.50 m

Aire

Gasolina(sg = 0.68)

1.00 mAgua

457 mm381 mm

Mercurio(sg = 13.54)

Figura del problema 13

14. Para el manometro diferencial de la fi-gura encuentre la diferencia de presionentre los puntos A y B.

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Aceite

10 pulg

9 pulg

B

A

32 pulg

Agua

Figura del problema 14

15. Para el manometro de la figura encuentre(PA PB).

Aceite(sg = 0.90)

750mm

500mm

B

A

150 mm

Mercurio(sg = 13.54)

Agua

Figura del problema 15

16. Para el manometro de la figura encuentre(PA PB).

B

Agua

Mercurio (sg = 13.54)

10 pulg

A

8 pulg

6 pulg

6 pulg

6 pulg

Aceite (sg = 0.90)

Figura del problema 16

17. La figura muestra un manometro tipopozo inclinado, en el que la distancia Lindica el movimiento en el nivel del flui-do del instrumento conforme se aplicala presion pA en el tubo. El fluido ma-nometrico tiene una gravedad especficade 0.87 y L = 115 mm. Ignore el descen-so del nivel del fluido en el tubo y calculepA

pA

L

15

Agua

Figura del problema 17

18. La figura muestra una bomba sumergi-da parcialmente en aceite (densidad =900 kg/m3 y que se apoya en resortes. Siel peso total de la bomba es de 14.6 lby el volumen sumergido es de 40 pulg3,calcule la fuerza de apoyo ejercida por losresortes.

Bomba

Aceite

Resortes

Figura del problema 18

19. Una gata hidraulica tiene las dimensio-nes que se muestran en la figura; si seejerce una fuerza de 100 N en la palancadel gato, se pide: (a)Presion ejercida enA1, y (b) la carga F2 que puede soportarla gata.

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Vlvula direccional

1A2A

2F

1F

2D = 5 cm

1D = 1,5 cm

3 cm

33 cm

Figura del problema 19

20. Para abrir una valvula de drenaje, se usaun sistema flotador y palanca, como des-cribe la figura. El flotador tiene un vo-lumen V y una densidad f . La densi-dad del agua es w. Encuentre la fuerzamaxima disponible para abrir la valvulade drenaje, si se desprecia la friccion dela articulacion. Sugerencia: primero con-sidere las fuerzas sobre el flotador y des-pues el diagrama de cuerpo libre de lacompuerta.

2L

3

L

3

Figura del problema 20

21. Si la esfera mostrada en la figura se dejaen libertad desde una altura H sobre lasuperficie del agua, determine la maximaprofundidad que alcanza si su densidades igual a 400 kg/m3. La densidad delagua es 1000 kg/m3.

H

agua

Figura del problema 21

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