Capítulo 03. Presión y estática de fluidos

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-103 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-103 Repita el problema 3-102 para una desaceleración de 2.5 m/s2 Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-102 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-102 Se transporta leche con una densidad de 1 020 kg/m3 sobre una carretera horizontal en un carro-tanque cilíndrico de 7 m de largo y 3 m de diámetro. El carro-tanque está completamente lleno con leche…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-101 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-101 Un tanque cilíndrico vertical, de 3 m de diámetro, que contiene leche, gira a una razón constante de 12 rpm. Si la presión en el centro de la superficie del fondo es de 130 kPa,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-100 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-100 Una pecera que contiene agua hasta una altura de 40 cm se mueve en la cabina de un elevador. Determine la presiónen el fondo de la pecera cuando el elevador está a) en reposo, b)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-99 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-99 Un recipiente cilíndrico vertical, de 40 cm de diámetro y 90 cm de alto está semilleno con agua hasta una altura de 60 cm. Ahora se hace girar el tanque a una velocidad angular constante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-98 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-98 Se transporta un tanque cilíndrico de agua de 60 cm de alto y 40 cm de diámetro sobre una carretera horizontal. La aceleración más alta anticipada es de 4 m/s2. Determine la altura inicial admisible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-97I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-97I Un tanque cilíndrico vertical de 2 ft de diámetro, abierto a la atmósfera contiene agua hasta una altura de 1 ft. Ahora se hace girar el tanque alrededor de la línea central y el nivel…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-96 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-96 Se está remolcando un tanque de agua sobre una cuesta de una carretera que forma 20° con la horizontal, con una aceleración constante de 5 m/s2 en la dirección del movimiento. Determine el ángulo que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-95 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-95 Considere dos tanques llenos con agua. El primero de ellos mide 8 m de altura y está en reposo, en tanto que el segundo mide 2 m de altura y se mueve hacia arriba con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-94 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-94 Un camión remolca un tanque de agua sobre una carretera horizontal y se mide que el ángulo que la superficie libre forma con la horizontal es de 15°. Determine la aceleración del camión. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-93C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-93C Considere un recipiente cilíndrico vertical parcialmente lleno con agua. Ahora se hace girar el cilindro alrededor de su eje a una velocidad angular especificada y se establece un movimiento de cuerpo rígido. Explique cómo resultará…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-92C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-92C Considere dos vasos idénticos de agua, uno en reposo y el otro moviéndose sobre un plano horizontal con aceleración constante. Suponga que no hay salpicadura ni derrame, ¿cuál de los dos vasos tiene una presión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-91C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-91C Considere un vaso de agua. Compare las presiones promedio del agua en la superficie del fondo para los siguientes casos: el vaso está a) en reposo, b) moviéndose hacia arriba con velocidad constante, c) moviéndose…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-90 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-90 ¿En qué condiciones puede tratarse una masa de fluido en movimiento como un cuerpo rígido? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-89 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-89 El casco de un bote tiene un volumen de 150 m3 y la masa total del mismo cuando está vacío es de 8 560 kg. Determine cuánta carga puede transportar este bote sin hundirse a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-88 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-88 Uno de los procedimientos comunes en los programas de acondicionamiento físico es determinar la razón grasa a músculo del cuerpo. Esto se basa en el principio de que el tejido muscular es más denso que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-87 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-87 Se dice que Arquímedes descubrió su principio mientras se bañaba, ya que estaba pensando cómo podría determinar si la corona del rey Herón era en realidad de oro puro. Cuando estaba en la tina de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-86 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-86 Se deja caer una roca de granito (r
2 700 kg/m3) en un lago. Un hombre se sumerge y trata de levantarla. Determine cuánta fuerza necesita aplicar para levantarla del fondo del lago. ¿Cree…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-85 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-85 Considere un bloque cúbico grande de hielo que flota en el mar. Las gravedades específicas del hielo y del agua de mar son 0.92 y 1.025, respectivamente. Si una parte de 10 cm de alto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-84 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-84 Se deben determinar el volumen y la densidad promedio de un cuerpo de forma irregular usando una balanza de resorte. El cuerpo pesa 7 200 N en el aire y 4 790 N en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-83I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-83I Se usa una grúa para bajar objetos pesados dentro de un lago, para un proyecto de construcción subacuática. Determine la tensión en el cable de la grúa debida a un bloque esférico de acero (densidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-82 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-82 Debe determinarse la densidad de un líquido mediante un hidrómetro viejo cilíndrico de 1 cm de diámetro cuyas marcas de división están borradas por completo. Primero, se deja caer el hidrómetro en agua y se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-81C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-81C Comente la estabilidad de a) un cuerpo sumergido y b) uno flotante, cuyo centro de gravedad está arriba del centro de flotación. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-80C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-80C Considere un cubo de cobre de 3 kg y una bola del mismo metal de 3 kg sumergidas en un líquido. Las fuerzas de flotación que actúan sobre estos dos cuerpos ¿son las mismas o…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-79C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-79C Considere dos bolas esféricas de diámetro 5 cm —una de aluminio y la otra de acero— que están sumergidas en agua. Las fuerzas de flotación que actúan sobre ellas ¿son las mismas o son diferentes?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-78C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-78C Considere dos bolas esféricas idénticas sumergidas en agua a profundidades diferentes. Las fuerzas de flotación que actúan sobre ellas ¿son las mismas o son diferentes? Explique. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-77C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-77C ¿Qué es fuerza de flotación? ¿Qué la causa? ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de flotación que actúa sobre un cuerpo sumergido cuyo volumen es V? ¿Cuáles son la dirección y la línea de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-76 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-76 Repita el problema 3-75 para un radio de 4 m para la compuerta.   Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-75 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-75 Una compuerta de 4 m de largo con forma de un cuarto de círculo de radio 3 m y de peso despreciable está articulada alrededor de su borde superior A, como se muestra en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-74 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-74 Repita el problema 3-73 para bloques de concreto con un ancho de 0.4 m. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-73 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-73 Se debe construir un muro de contención contra un derrumbe de lodo con bloques rectangulares de concreto (r
2 700 kg/m3) de 0.8 m de altura y 0.2 m de ancho, como se muestra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-72 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-72 Repita el problema 3-71 para el caso de una artesa semillena y con una altura del agua de 0.4 m directamente arriba de la articulación. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-71 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-71 Los dos costados de una artesa de agua con forma de V están articulados entre sí en el fondo, en donde se encuentran, como se muestra en la figura P3.71, formando ambos costados un ángulo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-70 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-70 Una artesa de agua de sección transversal semicircular y con un radio de 5 m consta de dos partes simétricas articuladas entre sí en el fondo, como se muestra en la figura P3.70.artesa. Calcule la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-69I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-69I Repita el problema 3-68I para una altura del agua de 8 ft Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN ¿Te sirvió…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-68I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-68I El flujo de agua desde un recipiente se controla por una compuerta con forma de L y de 5 ft de ancho, articulada en el punto A, como se muestra en la figura P3.68I. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-67 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-67 Vuelva a considerar el problema 3-66. Use el software de EES (o cualquier otro programa de este tipo) e investigue el efecto de la profundidad del agua sobre la fuerza que se ejerce sobre la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-66 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-66 Una placa rectangular de 4 m de altura y 5 m de ancho bloquea el extremo de un canal de agua dulce de 4 m de profundidad, como se muestra en la figura P3-66. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-65 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-65 El lado del muro de una presa de 100 m de largo que está en contacto con agua tiene forma de un cuarto de círculo con un radio de 10 m. Determine la fuerza hidrostática…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-64 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-64 Un cuarto en el nivel inferior de un barco para cruceros tiene una ventana circular de 30 cm de diámetro. Si el punto medio de la ventana está 5 m abajo de la superficie del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-63I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-63I Considere una presa de 200 ft de altura y 1 200 ft de ancho llena a toda su capacidad. Determine a) la fuerza hidrostática sobre la presa y b) la fuerza por unidad de área…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-62 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-62 Considere una alberca construida sobre el suelo, con 4 m de largo, 4 m de ancho y 1.5 m de altura, con agua hasta el borde. a) Determine la fuerza hidrostática sobre cada pared y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-61I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-61I Se usa un cilindro sólido largo de radio de 2 ft, articulado en el punto A, como una compuerta automática, como se muestra en la figura P3-61I. Cuando el nivel del agua llega a 15…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-60 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-60 Considere un pesado automóvil sumergido en un lago con un fondo plano. La puerta del lado del conductor mide 1.1 m de altura y 0.9 m de ancho, y el borde superior de la misma…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-59C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-59C Considere una superficie circular sometida a fuerzas hidrostáticas por un líquido de densidad constante. Si se determinan las magnitudes de las componentes horizontal y vertical de la fuerza hidrostática resultante, explique cómo encontraría la línea…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-58C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-58C Considere una superficie curva sumergida. Explique cómo determinaría la componente vertical de la fuerza hidrostática que actúa sobre esta superficie. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-56C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-56C Es posible que el lector haya advertido que las presas son mucho más gruesas en el fondo. Explique por qué las presas se construyen de esa manera. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-55C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-55C Una placa plana horizontal sumergida está suspendida en agua mediante un cable sujeto al centroide de su superficie superior. Ahora se hace girar la placa 45° alrededor de un eje que pasa por su centroide.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-54C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-54C Alguien afirma que puede determinar la magnitud de la fuerza hidrostática que actúa sobre una superficie plana sumergida en agua, sin importar su forma y orientación, si conociera la distancia vertical del centroide de esa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-53C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 3-53C Defina la fuerza hidrostática resultante que actúa sobre una superficie sumergida y el centro de presión. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL…