Taller n 1-Mec.fluidos i

7/14/2019 Taller n 1-Mec.fluidos i

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EJERCICIOS PROPUESTOSMECANICA DE FLUIDOS I

TALLER N01 CICLO: 2013-I

ING. NELSON E.HUANGAL CASTAEDA

1. Si =0.045 poises, y densidad relativa r=0.75, determinar:

a) en unidades tcnicas

b) 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

23107 msN

Cul ser la velocidad terminal del cilindro, es decir, la velocidad

constante al final del cilindro, en m/s.(Rp: 10.07 m/s)


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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

2

31009.2

piesLb

y una

velocidad del cuerpo de 3

spie

,

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 ellubricante. Cules son los

requerimientos de potencia, en

watts, para rotar el eje?

.,1.0,6,2 2m

SNmmecmLcmR (Rp: 95.2 W).

8. Si al trmino de un anlisis en peso de una mezcla de arena-agua

se obtiene que las 32

partes esta constituida de arena y 31

de

agua. Determinar cual es la densidad de la mezcla , en 3cmmg

aceptando que la densidad de la arena es34.2 cm

mg

y la

densidad del agua es

31cm

mg

. (Rp: 1.64 g-m/ cm

3

)


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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.


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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:

2

2

44r

DV

Donde:

constante

r distancia radial desde la lneacentral

V velocidad en cualquier

posicin r

Cul es el esfuerzo cortante sobre la pared de la tubera causado por

el agua?, Cul es el esfuerzo cortante en una posicin 4Dr

?

13. Un bloque de 1 KNde peso

y mm200 de lado se desliza

hacia abajo en un plano inclinado

sobre una pelcula de aceite con

espesor de mm0050.0

. Siseutiliza un perfil lineal de

velocidades en el aceite. Cul es

la velocidad terminal del bloque,

en m/s.? La viscosidad del aceite

es2

107 poise.


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14. Un cilindro de m122.0 de radio

gira concntrica mente en el interior de

un cilindro fijo de m128.0 de radio.

Ambos cilindros tiene una longitud de

m305.0 . Determinar la viscosidad, en

Pa-s, del lquido que llena el espacio

entre los cilindros, si se necesita un par

de 0 Nm881. para mantener una

velocidad angular de 60 revolucionespor minuto.

15. Dos superficies planas de

grandes dimensiones estn

separadas mm25 , y el espacio

entre ellas esta lleno con un

lquido cuya viscosidad absoluta

es2

10.0m

skp. Suponiendo

que el gradiente de velocidades

es lineal, Qu fuerza, en Kp, se

requiere para arrastrar una placa

de muy poco espesor y2

40dm

de rea a la velocidad constante

de scm32

, si es que la placa

dista mm8 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)


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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)

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