Fluidos

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Preguntas

1. Problema  N°3

2. Problema  N°4
3. ¿Qué es el Metacentro? Explique qué ocurre con el mismo a través de los diferentes estados de equilibrio.
4. Para el sistema CGS demuestre cual es la magnitud de las fuerzas y la unidad pertinente.
5. Carga estática. Defínala y expréselas en las unidades pertinentes.

1. Problema N° 3
   En el momento de ser reflotada una caja hermética de 1000dm3, se mide una tensión en la cuerda de 250kg. Sabiendo que el peso propio de la caja es de 550kg y que en su interior hay solo oro. Calcular el peso del oro.

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Llamemos T= tensión en la cuerda =250kg
                  P= peso propio = 550kg
                  Po= peso del oro
                  E= empuje
                  Vc: volumen de la caja =1000dm3
El equilibrio del cuerpo se produce cuando: T + E = P + Po
Necesitamos averiguar el peso del oro así que despejamos y surge que: Po = T + E – P
Tenemos la tensión de la cuerda y el peso pero no tenemos el empuje entonces:
E = peliq. Vc = 1kg/dm3. 1000dm3 =1000kg
Una vez obtenido el dato que faltaba: Po = 250kg + 1000kg – 550kg =700kg
El peso del oro va a ser igual a 700kg.

1.  Problema N°4
   Un tubo manométrico tiene un desnivel h= 630 mm, siendo el líquido indicador alcohol de                pem =0,7kg/dm3. Calcular la presión manométrica en el interior del recipiente, suponiendo que encierra un gas cuya columna es despreciable. Expresar la presión en gr/cm2.

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Tenemos:
Desnivel h = 630 mm
pem= 0,7kg/dm3
p = pem. h = 0,7 Kg/ dm3  x 630mm x 1dm3/ 1000cm3  x 1cm/10mm = 0,0441 kg/cm2

Una vez que pasamos a cm2 necesitamos pasar esos kg a gr:
p= 0,0441 kg/cm2 x 1000gr/ 1Kg = 44,1 gr/cm2

La presión manométrica en el interior del recipiente será de 44,1 gr/cm2

3-
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Supongamos el cuerpo de la FIG-1 que de su posición de equilibrio (a), por una acción exterior, ha pasado a la posición (b). El peso P seguirá aplicado en G, ya que este punto inherente al cuerpo como masa, no habrá cambiado. El empuje E, en cambio, estará aplicado en el nuevo centro de carena B´, ya que la forma geométrica del volumen sumergido ha cambiado notablemente. El volumen que antes desplazaba la cuña    1-0-3 que emergió por sobre la superficie, es ahora desplazado por la cuña 2-0-4 que se ha sumergido. El centro de volumen sumergido total sufre un corrimiento desde B a B´.
Peso y empuje deberán seguir siendo iguales, pero formaran entre si una cupla.
En el caso (b) esta cupla tiende a hacer volver al cuerpo a su posición de equilibrio inicial, estamos en un caso de equilibrio estable.
Podría haber ocurrido que el nuevo empuje quedara aplicado como se indica en (c), en cuyo caso la cupla tendera a seguir escorándolo y el equilibrio seria inestable; o en la posición (d), en que peso y empuje siguen siendo fuerzas opuestas y el cuerpo continúa en equilibrio en la nueva posición siendo pues el equilibrio indiferente.
Denominando Metacentro M, al punto en que la recta de acción del nuevo empuje se intersecta con la recta de acción del empuje primitivo, notaremos q las tres posibilidades de equilibrio del cuerpo, corresponden a las tres posiciones relativas de M con respecto a G:
Si M está por encima de G el equilibrio es estable.
Si M está por debajo de G el equilibrio es inestable.
Si M es coincidente con G el equilibrio es indiferente.[pic 23]

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