PRIMER EXAMEN DE MECANICA DE FLUIDOS I

PRIMER EXAMEN DE MECANICA DE FLUIDOS I

PROBLEMA Nº 01.-

Un cuerpo cónico gira a una velocidad constante a 10 radianes por segundo. Una película de aceite de viscosidad 0.00022kg*seg/ separa el como del recipiente que lo contiene. El espesor de la película es de 0.25mm.[pic 2][pic 1]

¿Qué momento se necesita para mantener e movimiento? El cono tiene una base de 5dm de radio y una altura de 10dm.

El momento en el cero a ser debido a la tensión de control a la sección de la base.

Formulas

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

• Fuerza que se opone a la viscosidad del aceite

[pic 11]

Entonces el momento resultante

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

remplazando:

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Encontramos “ML”

[pic 21]

b) Momento a la tensión de cortadura en la base= MB[pic 22]

[pic 23]

dr [pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

PROBLEMA N.º 02.-[pic 28]

Un cuerpo de 20kg, esta inicialmente en reposo, sobre un plano de 45º. El área de contacto del cuerpo es de 0.02 y se halla sobre una película de aceite de 0.5mm de espesor y 0.08kg*seg/ de viscosidad. ¿Cuál es la resistencia del aceite cuando ha transcurrido 2seg de iniciado el movimiento?[pic 29][pic 30]

Ecuación de la viscosidad de newton.

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

Según la ley de newton en dirección del movimiento.[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

PROBLEMA Nº 03.-

Un cilindro rota a una velocidad angular de 15radianes/seg. Una película de aceite separa el cilindro del recipiente que lo contiene. La viscosidad del aceite es = 9850* kg/m*seg y el espesor (e) de la película 2*cm. [pic 40][pic 41]

¿Qué torque en kg-f*m se necesita para mantener en movimiento el cilindro a la velocidad indicada? (asumir velocidad lineal y viscosidad newtoniana).

[pic 42]

W=15radianes/seg

kg/m*seg[pic 43]

E= L*[pic 44]

[pic 45]

[pic 46]

1. Calculamos el torque lateral(TL)

[pic 47]

[pic 48]

[pic 49]

[pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

1. Calculo del torque en la base(TB)

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[pic 54]

[pic 55]

[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

[pic 59]

Calculamos el torque total

[pic 60]

N=kg*f

[pic 61]

[pic 62]

SEGUNDO EXAMEN DE MECANICA DE FLUIDOS I

PROBLEMA N.º 01.-

Hallar el módulo y la línea de acción de la fuerza a cada lado de la compuerta.[pic 63]

1. Determinar F para abrir la compuerta se esta es homogénea y pesa 6000lbs.

La compuerta tiene forma triangular de base 2.00m.

SOLUCION

[pic 64]

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[pic 68]

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                          [pic 71]

 [pic 73][pic 72]

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[pic 76]

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[pic 78]

[pic 79]

[pic 80]

            ,       [pic 81][pic 82]

[pic 83]

[pic 84]

Calculamos la fuerza total.

[pic 85]

[pic 86]

[pic 87]

PROBLEMA N.º 02.-

Calculamos la fuerza de compresión a que está sometida la barra AD, por la acción del agua sobre la compuerta triangular equilátera ABC.[pic 88]

[pic 89]

[pic 90]

[pic 91]

[pic 92]

[pic 93]

[pic 94]

          [pic 95]

[pic 96]

• Calculo de Y`                                            [pic 98][pic 97]

[pic 99]

[pic 100]

[pic 101]

[pic 102]

[pic 103]

[pic 104]

PROBLEMA N.º 03.-

La compuerta circular de la figura, de 2.10m de diámetro, pesa 30000lbs, su plano forma un ángulo de 45º. Con la horizontal.

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