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Mecanica de fluidos


Enviado por   •  1 de Julio de 2020  •  Tareas  •  276 Palabras (2 Páginas)  •  129 Visitas

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Problema :

Bajo condiciones especiales, es posible, debido a la tensión superficial, tener metales flotando sobre el agua. Considere un trozo pequeño de cilindro con un diámetro reducido y de peso específico γ = 490lb/f t3 sobre una superficie de agua. Calcule el diámetro máximo que el cilindro puede tener para que no se hunda. Asuma que la tensión superficial actúa verticalmente hacia4 arriba y sobre ambos laterales del cilindro.

se debe cumplir:

F≥W

2σL≥W

2σL≥γπ D^2/4 L

D^2=8σ/πγ

D^2=8σ/πγ

D=〖(8σ/πγ)〗^(1/2)

Reemplazamos con los datos que tenemos:

D=〖((8*5,03x10^(-3))/(π*490))〗^(1/2)

D=5,11x10^(-3) pies

Problema :

Cuando un tubo capilar de diámetro 2mm es insertado sobre un recipiente abierto con líquido, el líquido se observa subir 10mm por sobre su superficie libre. El ángulo de inclinación entre la entrada del tubo y la superficie de agua libre es cero. Si el peso específico del fluido es γ = 1.2 × 104N/m3 determine la tensión superficial del fluido.

h=2σcosθ/γR

Despejamos:

σ=hγR/2cosθ

Reemplazamos con los datos entregados:

σ=(10x10^(-3) (m)*1,2x10^4 (N/m^3 )*1x10^(-3) (m))/(2cos⁡(0))

σ=0,06 (N/m)

Problema :

Un deslizador (trineo) se desliza a través de una delgada capa horizontal de agua entre el hielo y su superficie (rieles). La fuerza horizontal que el agua ejerce sobre los rienes es de 12.2lb cuando la velocidad de estos es de 50f t/s. El área total de contacto es de 0.08f t2 y la viscosidad del agua es de 3.5 × 10−5 lbs f t2. Determinar el ancho de la capa de agua asumiendo una distribución lineal de velocidad en el agua.

El estrés sera:

τ=F_X/A

Reemplazando con los datos que tenemos:

τ=12.2/0,08=152,5 (lb/〖pies〗^2 )

Suponemos que la altura del agua es b, entonces:

τ=μ V/b

Reemplazamos con los datos obtenidos:

152,5 (lb/〖pies〗^2 )=3,5x10^(-5) (lb/〖pies〗^2 ) (50 (pies/s))/b

b=3,5x10^(-5) (lb/〖pies〗^2 ) (50 (pies/s))/(152,5 (lb/〖pies〗^2

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