1.50E. La presión máxima que cierto cilindro con fluido de potencia puede ejercer es de 6000 psi. Calcule la fuerza aplicada si el diámetro de su émbolo es de 2.00 pulg.

P= FA

; A=π∗D2

4

F=P∗A=6 ,000

lb

pulg2∗π∗(2 pulg)2

4=18,849.55 l b

1.51E. La presión máxima que ha de ejercer un cilindro con fluido de potencia es de 5000 psi. Calcule el diámetro que requiere el émbolo, si el cilindro debe aplicar una fuerza de 20,000 lb.

P= FA

; A=π∗D2

4

A=FP

= 20 ,000 lb

5 ,000 lb / pulg2=4 pulg2

D=√ 4 Aπ

=√ 4 (4 pulg2)π

=2.26 pulg

1.52E. La presión máxima de cierto cilindro con fluido de potencia es 15 MPa. Calcule el diámetro que ha de tener el émbolo, si el cilindro debe ejercer una fuerza de 30 KN.

P= FA

; A=π∗D2

4

A=FP

= 30KN15 ,000KPa

=2∗10−3m2

D=√ 4 Aπ

=√ 4 (2∗10−3m2)π

=0.05m

1.76C. En Estados Unidos, la carne de hamburguesas, y otras carnes, se venden por libra. Suponga que ésa sea de 1 lb fuerza, calcule la masa en slug, la masa en kg y el peso en N. w=m∗g

m= wg =

1lb

32.2ft

s2

=0.031 slugs

m= 0.031 slug( 14.69kgslug )=0.46kg

w=1 lb( 4.448Nlb )=4.448N

1.77C. La tonelada métrica es igual a 1,000kg (masa). Calcule la fuerza en newtons necesaria para levantarla.

w=m∗a=1,000 kg∗9.81m

s2=9,810N

1.78C.Convierta en lb la fuerza obtenida en el problema 1.77M.

w=9,810N ( lb4.448N )=2,205.48 l b

1.79C. Determine su propio peso corporal en lb y N, y su masa en slug y kg.w=195 l b

w=195 lb( 4.448Nlb )=867.36N

m=wg

= 195 lb

32.2ft

s2

=6.06 slu g

m=wg

=867.36N

9.81m

s2

= 88.41 kg

1.86M. La glicerina tiene una gravedad específica de 1.258. ¿Cuánto pesaría 0.5 m3 de ella? ¿Cuál sería su masa?

sg=γ s

γw a4 ° c; γ s=

wV;w=m∗g

γ s=sg∗γw a 4 ° c=1.258*9.81kN

m3=12.34

kN

m3

w=γs∗V=12.34kN

m3∗0.5m3=6.17k N

m=wg

=6.17 k N

9.81m

s2

=628.95kg

1.87M. El tanque de combustible de un automóvil tiene una capacidad de 0.095m3. Si se llena de gasolina, cuya gravedad específica es de 0.68. ¿Cuál sería el peso de ésta?

sg=γ s

γw a4 ° c; γ s=

wV

γ s=sg∗γw a 4 ° c=0.68*9.81kN

m3=6.67

kN

m3

w=γs∗V=6.67kN

m3∗0.095m3=633.65N

1.88M. La densidad del ácido muriático es de 1,200 kg

m3 . Calcule su peso específico y

gravedad específica.

γ s=ρ∗g=¿1,200 kg

m3∗9.81

m

s2=11.772

kN

m3

sg=γ s

γw a4 ° c=

11.772kN

m3

9.81kNm3

=1.2

1.89M. El amoniaco líquido tiene una gravedad específica de 0.826. Calcule el volumen que tendría una cantidad que pesara 22 N.

sg=γ s

γw a4 ° c;γ s=

wV

γ s=sg∗γw a 4 ° c=0.826*9.81kN

m3=8.103

kN

m3

V=wγ s

= 22N

8.103kN

m3

=¿ 2 .715∗10−3m3

1.109E. Un recipiente para almacenar gasolina (sg=0.68) es un cilindro vertical de 30 pies de diámetro. Si se llega a una profundidad de 22 pies, calcule el número de galones que hay en el tanque y el peso de la gasolina.

sg=γ s

γw a4 ° c;γ s=

wV

;V=A∗L; A=π∗D2

4

V=π∗(30 ft )2

4∗22 ft=15,550.88 ft3( 7.48gal

ft3 )=116320.6 gal

γ s=sg∗γw a 4 ° c=0.68*62.4lb

ft3=42.432

lb

ft3

w=γs∗V=42.432lb

ft3∗15,550.88 ft3=659,854.94 lb

1.110E. ¿Cuántos galones de mercurio (sg=13.54) pesarían lo mismo que 5 gal de

aceite de ricino, el cual tiene un peso específico de γ a=¿59.69 lb

ft3?

sg=γ s

γw a4 ° c;γ s=

wV

V=5 gal ( ft3

7.48gal)=¿ 0.67 ft3

w=γa∗V=59.69lb

ft3∗0.67 ft3=40l b

γ Hg=sg∗γwa 4 ° c=13.54*62.4lb

ft3=844.896

lb

ft3

V Hg=w /γHg=40 lb

844.896lb

ft3 = 0.047 ft3 (

7.48gal

ft3 ) = 0.35 gal

1.111E. Una roca tiene una gravedad específica de 2.32 y un volumen de 8.64 pulg3. ¿Cuánto pesa?

sg=γ s

γw a4 ° c;γ s=

wV

V=8.64 pulg3( ft3

1,728 pulg3 )=5∗10−3 ft3

γ s=sg∗γw a 4 ° c= 2.32 * 62.4lb

ft3=144.768

lb

ft3

w=γs∗V=144.768lb

ft3(5∗10−3 ft3)=0.724 lb

Universidad Centroamericana

Facultad de ciencia tecnología y ambiente

Mecánica de Fluidos

Guía de ejercicios

Docente: Nelly Betanco Figueroa

Elaborado por: Gustavo Adolfo Argüello Torres

Gleyman Aristisdes Cruz Gadea

Carrera: Ingeniería Industrial

Lunes, 7 de febrero de 2011