Tarea 1: Mecánica de Fluidos

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- Un cilindro sólido A de masa 2.5 (kg) se desliza hacia abajo dentro de un tubo, como se muestra en la figura. El cilindro es perfectamente concéntrico con la línea central del tubo y existe una película de aceite entre el cilindro y la superficie interna del tubo.

Si el coeficiente de viscosidad del aceite es 7 x 10-3 (N s/m2). ¿Cuál es la velocidad terminal VT del cilindro, es decir, la velocidad constante final del cilindro?

[pic 23]

Sea:

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

Por lo tanto, la velocidad final o terminal del cilindro es de 20,15 (m/s)

- Un bloque de 6 kg de masa desliza sobre un plano inclinado y es lubricado por una capa de aceite SAE 30 a 20ºC de 1 mm de espesor (µ = 0,26 kg/seg m). El área de contacto entre el bloque y la capa de aceite es de 35 cm2, siendo el ángulo de inclinación del plano de 15º. Asumiendo una distribución de velocidades lineal en la capa de aceite, calcular la velocidad terminal del bloque, es decir, cuando a = 0.

[pic 28]

Como sabemos que la velocidad es lineal (constante), por lo que no existe aceleración, lo que implica:

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

Sabemos que:

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

Ya teniendo la fuerza cortante calculamos Vf

[pic 37]

[pic 38]

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- Se tiene un estanque cerrado conectado a un manómetro de mercurio con forma de U, La presión atmosférica es de 101325 (pa)

[pic 39]

- ¿Cuál es la presión absoluta en el fondo del tubo en U?

- ¿Cuál es la presión absoluta en el tubo abierto una profundidad de 5 cm por debajo de la superficie libre?

- ¿Cuál es la presión absoluta del gas en el estanque?

- ¿Cuál es la presión manométrica del gas en centímetros de mercurio?

- ¿Cuál es la presión manométrica del gas en centímetros de agua?

a) [pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

b) [pic 43]

[pic 44]

c) Presión del gas será igual a la presión del mercurio en la posición a los 3 cm del suelo

[pic 45]

[pic 46]

d) [pic 47]

[pic 48]

En centímetros de mercurio solo hay que dividir en la densidad y la gravedad.

[pic 49]

e. lo mismo pero con respecto a la densidad del agua

[pic 50]