Capítulo 02: Distribución de presiones de un fluido

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.75 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.75 La compuerta AB de la Figura P2.75 está articulada en el punto A, tiene una anchura b perpendicular al papel, y se apoya en el punto B. La compuerta tiene una densidad ρs y un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.74 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.74 Calcule la altura H de la Figura P2.74 para la que la fuerza hidrostática sobre el panel rectangular sea la misma que la fuerza sobre el panel semicircular inferior. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.73 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.73 La compuerta AB tiene 5 ft de anchura y se abre para dejar salir agua dulce al océano cuando la marea está baja. La articulación en el punto A está 2 ft sobre el nivel…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.72 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.72 La compuerta B de la Figura P2.72 tiene 30 cm de alto, 60 cm de ancho y está articulada en su parte superior. ¿Cuál es la mínima profundidad del agua h que abrirá la compuerta?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.71 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.71 La compuerta AB de la Figura P2.71 tiene 3 m de anchura y está conectada mediante una barra y una polea a una esfera de hormigón (densidad relativa S = 2,40). ¿Qué diámetro de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.70 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.70 El depósito cilíndrico de la Figura P2.70 tiene un inserto también cilíndrico de 35 cm de alto. La presión en el punto B es de 156 kPa. Determine (a) la presión en el espacio de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.69 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.69 El panel BCD de la Figura P2.69 tiene forma semicircular y la línea BC se encuentra 8 cm por debajo de la superficie. Determine (a) la fuerza hidrostática sobre el panel y (b) el momento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.68 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.68 La compuerta AB de la Figura 2.68 tiene forma de triángulo isósceles, está articulada en A y pesa 1500 N. ¿Cuál es la fuerza horizontal P que se debe aplicar en el punto B para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.67 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.67 Generalizar el Problema 2.66 de la siguiente manera. Llamando H a la longitud AB, L a la longitud BC y θ al ángulo ABC. Sea S la densidad relativa del material de la presa y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.66 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.66 La presa ABC de la Figura P2.66 tiene 30 m de ancho perpendicular al papel y está construida de hormigón (densidad relativa S = 2,4). Calcule la fuerza hidrostática sobre la superficie AB y su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.65 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.65 La compuerta AB de la Figura P2.65 es semicircular, está articulada en B y se mantiene vertical mediante una fuerza horizontal P. ¿Cuál es la fuerza P necesaria para mantener el equilibrio? Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.64 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.64 La compuerta ABC de la Figura P2.64 está articulada en el punto B y tiene una anchura de 2 m. La compuerta se abrirá en el punto A si la profundidad del agua es suficiente.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.63 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.63 El depósito de la Figura P2.63 tiene un tapón de 4 cm de diámetro en el lado de la derecha. Todos los fluidos se encuentran a 20 °C. El tapón saltará si la fuerza hidrostática…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.62 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.62 La compuerta AB de la Figura P2.62 tiene 15 ft de longitud, 8 ft de anchura perpendicular al papel y está articulada en B con un tope en A. El agua está a 20 °C.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.61 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.61 La compuerta AB de la Figura P2.61 es una masa homogénea de 180 kg, 1,2 m de anchura, articulada en A y apoyada sobre B. Todos los fluidos se encuentran a 20 °C. ¿A qué…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.60 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.60 La presión manométrica de la bolsa de aire de la Figura P2.60 es de 8000 Pa. El depósito es cilíndrico. Calcule la fuerza hidrostática neta (a) en el fondo del depósito, (b) en la superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.59 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.59 La compuerta AB de la Figura P2.59 tiene una longitud L, una anchura b perpendicular al papel, está articulada en B y tiene un peso despreciable. El nivel h del líquido permanece siempre en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.58 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.58 .En la Figura P2.58 la compuerta superior AB tapa una apertura circular de 80 cm de diámetro. La compuerta se mantiene cerrada mediante una masa de 200 kg, según se muestra en la figura. Suponga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.57 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.57 .El depósito de la Figura P2.57 tiene una anchura de 2 m perpendicular al papel. Despreciando el efecto de la presión atmosférica, calcule la fuerza hidrostática resultante sobre el panel BC (a) a partir de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.56 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.56 La compuerta AB de la Figura P2.55 tiene una anchura de 5 ft, y su apoyo B se romperá si la fuerza que el agua ejerce sobre él supera las 9200 lbf. ¿Para qué profundidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.55 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.55 La compuerta AB de la Figura P2.55 tiene una anchura de 5 ft, está articulada en A y sujeta en B. El agua está a 20 °C. Calcule (a) la fuerza sobre el apoyo B…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.54 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.54 La fuerza hidrostática sobre el fondo de los tres depósitos de la Figura P2.54 es la misma, aun cuando el peso de los líquidos que hay sobre ellos es muy diferente. Los fluidos empleados y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.53 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.53 El panel ABC de la cara inclinada del depósito de agua de la Figura P2.53 tiene forma de triángulo isósceles con vértice en A y base BC = 2 m. Calcule la fuerza del agua…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.52 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.52 Una compuerta vertical mide 4 m de anchura y está separando un nivel de agua de 2 m de otro de 3 m, estando ambos a 20 °C. Calcule el momento con respecto al fondo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.51 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.51 La compuerta AB de la Figura P2.51 mide 1,2 m de longitud y 0,8 m de anchura. Despreciando la presión atmosférica, calcule la fuerza F sobre la compuerta y la posición de su centro de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.49 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.49 Un manómetro inclinado, semejante conceptualmente al de la Figura P2.37, tiene un depósito vertical cilíndrico tal que el área de su sección transversal es 35 veces la del tubo. El fluido de trabajo es etilén…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.48 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.48 Realice el siguiente experimento para ilustrar la presión del aire. Busque una regla de madera delgada (de aproximadamente un ft de longitud) o una paleta de madera para mover pintura. Sitúela sobre una mesa, sobresaliendo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.47 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.47 El depósito cilíndrico de la Figura P2.47 se está llenando con agua a 20 °C mediante una bomba que genera una presión de salida de 175 kPa. En el instante representado en la figura la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.46 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.46 Los dos tubos del manómetro de la Figura P2.46 están abiertos a la atmósfera. Estime el peso específico del fluido X. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.45 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.45 Determine la presión manométrica en Pa que hay en el punto A de la Figura P2.45. ¿Es mayor o menor que la atmosférica? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.44 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.44 En la Figura P2.44 se esquematiza un tubo con 45° de inclinación por el que fluye agua. La caída de presiones p1 – p2 es debida en parte al efecto de la gravedad y en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.43 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.43 La medida de la presión sanguínea se realiza tradicionalmente con un instrumento denominado esfingomanómetro, con el que primero se mide la presión alta (sistólica) y después la baja (diastólica), responsables del característico sonido de los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.42 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.42 Mediante el manómetro de dos fluidos de la Figura P2.42 se pueden medir de forma precisa pequeñas diferencias de presión pA – pB. La densidad del fluido 2, ρ2 , sólo es ligeramente mayor que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.41 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.41 El sistema de la Figura P2.41 está a 20 °C. Calcule la presión absoluta en el punto A en lbf/ft2 . Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.40 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.40 Las presiones en los depósitos A y B de la Figura P2.40 son iguales. Si se introduce agua en el depósito A hasta aumentar pA hasta 130 kPa, determine y esquematice las nuevas posiciones del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.39 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.39 La rama derecha del manómetro de la Figura P2.39 está abierta a la atmósfera. Determine la presión manométrica, en pascales, en la bolsa de aire del depósito. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.38 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.38 Consideremos un interesante artículo aparecido en el AIAA Journal (vol. 30, núm. 1, enero 1992, págs. 279-280). Los autores explican que el aire que se encuentra dentro de los tubos de plástico nuevos puede ser…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.37 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.37 El manómetro inclinado de la Figura P2.37 contiene aceite Meriam rojo de densidad relativa S = 0,827. Se supone que el depósito es muy grande. Si el tubo inclinado tiene marcas de pulgada en pulgada,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.36 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.36 El depósito y el tubo de Figura P2.36 se encuentran abiertos a la atmósfera. Si L = 2,13 m, ¿cuál es el ángulo de inclinación θ del tubo? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.35 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.35 En la Figura P2.35 el agua fluye hacia arriba en un tubo inclinado 30° con respecto a la horizontal. El manómetro de mercurio indica h = 12 cm. Ambos fluidos se encuentran a 20 °C.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.24 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.24 Las dimensiones de los manómetros pueden tener efectos significativos. Los contenedores de la Figura P2.34 (a) y (b) son cilíndricos y están en unas condiciones tales que pa = pb . Obtenga una fórmula para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.33 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.33 La presión del punto A de la Figura P2.33 es de 25 lbf/in2 . Todos los fluidos se encuentran a 20 °C. ¿Cuál es la presión del aire en pascales a la que se encuentra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.32 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.32 Los fluidos del manómetro invertido de la Figura P2.32 se encuentran a 20 °C. Si pB – pA = 97 kPa, ¿cuál es la altura H en centímetros? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.31 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.31 Los fluidos de la Figura P2.31 se encuentran a 20 °C. Determine la diferencia de presiones (Pa) entre los puntos A y B. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.30 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.30 Un manómetro de mercurio está conectado por dos puntos a un conducto de agua horizontal a 20 °C. Si el manómetro marca h = 35 cm, ¿cuál es la caída de presiones entre los dos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.29 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.29 En determinadas condiciones la atmósfera es adiabática, p 5 (cte)(ργ ), donde γ es la relación de calores específicos. Demuestre que, en una atmósfera adiabática, la variación de presiones está dada por Compare esta fórmula…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.28 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.28 ¿Cuál es la incertidumbre al usar la medida de la presión como un altímetro? El manómetro de un avión indica una presión local de 54 kPa con una incertidumbre de 3 kPa. La variación de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.27 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.27 Realicemos un experimento para ilustrar la presión atmosférica. Nota: realícelo sobre un fregadero o un lavabo para no mojarse. Coja un vaso de agua cuyo borde sea liso y uniforme y llénelo completamente con agua.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.26 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.26 Una atmósfera politrópica se define mediante la ley potencial p/p0 = (ρ/ρ0 ) m, donde m es un exponente próximo a 1,3 y p0 y ρ0 son los valores de la presión y la densidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – WHITE 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA P2.25 MECÁNICA DE FLUIDOS WHITE 1 EDICIÓN. P2.25 Venus tiene una masa de 4,90 × 1024 kg y un radio de 6050 km. Su atmósfera está compuesta en un 96 por 100 por CO2 , pero supongamos que se trata del 100 por…