UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

MECANICA DE LOS FLUIDOS

Docente: Ing. Marta Raquel Quevedo Cierra.

Instructora: Br. Jenniffer Stephannie Navarro Gómez

GUIA DE EJERCICIOS N°1

A-EJERCICIOS RELACIONADOS A DENSIDAD, DENSIDAD RELATIVA Y PESO

ESPECÍFICO.

1- Una lata cilíndrica de 150mm de diámetro contiene 100mm de aceite combustible. El aceite

tiene una masa de 1.56kg. calcule su densidad, peso específico y gravedad específica.

2- La densidad del ácido muriático es de 1.20g/cm3. Calcule su densidad en slugs/ft

3, su peso

específico en lb/ft3 y su gravedad especifica.

3- El diámetro de un contenedor cilíndrico es de 150mm y su peso, cuando está vacío es de

2.25N. si se llena con cierto tipo de aceite hasta una profundidad de 200mm, pesa 35.4N.

calcule la densidad relativa del aceite.

4- Un recipiente cilíndrico de 1ft de diámetro y 5ft de altura pesa 124lb y está lleno de un

líquido cuyo peso específico es 69.6lb/ft3. Determinar la fuerza vertical requerida para

proporcionar al recipiente una aceleración hacia arriba de 9ft/s2.

5- Una esfera hueca tiene un radio exterior de 40cm, un radio interior de 35cm y pesa

694.72kgf. se requiere llevarla a la luna con propósitos experimentales, debido a ello, este

peso que reporta aquí en la tierra debe tenerlo en la luna. Se sugiere que antes de llevarla se

le introduzca en su interior una cierta cantidad de masa de agua, para que al llegar a la luna

la esfera tenga ese mismo peso que tiene en la tierra. ¿Cuánta masa de agua(kg) habrá que

introducirle? Asumir GTIERRA=9.8m/s2 y GLUNA=1.6m/s

2.

6- Un vaso contiene 10pulg3 de glicerina pura, S=1.262 si a la glicerina se le agrega 2pulg

3 de

agua ¿Cuál es la densidad relativa de la mezcla? (asumir que los líquidos son miscibles y

que la mezcla resultante es uniforme)

7- Se tienen 2 líquidos con densidades relativas conocidas, S1=0.86 y S2=1.26 si ambos

líquidos se depositan dentro de un recipiente cilíndrico (50cm de diámetro y 100cm de

altura) hasta un nivel de 60cm y se mezclan hasta obtener una mezcla bastante uniforme.

¿Cuál será la densidad relativa de la mezcla resultante si se sabe que para conformar el

volumen total de la mezcla, se introdujo el 30% del líquido1 y 70% del líquido2?

8- A un recipiente cónico de 40cm de diámetro y 60cm de altura, se le introduce una cierta

cantidad de un líquido de densidad relativa 0.9 sin llenar el recipiente, luego se continúa

con otro líquido de densidad relativa de 0.96 hasta llenarlo. Estando lleno el recipiente se

mezclan los liquidos hasta uniformizar la mezcla y se determina que la que la densidad

relativa del líquido resultante es de 0.92. ¿Cuánta masa del primer líquido y del segundo se

introdujo al recipiente?

9- Se tienen 3 recipientes de forma de cilindro recto abierto en su parte superior. Los 3

recipientes son idénticos y se llenan cada uno con liquidos diferentes, siendo la

ρ1=900kg/m3, ρ2=1000kg/m

3 y ρ3=1100kg/m

3. Si al introducir los liquidos obtenidos en los

3 recipientes llenos en un cuarto recipiente de igual forma, pero de mayor capacidad, es tal

que lo llenan exactamente, conformándose una mezcla uniforme. ¿Qué gravedad especifica

tendrá la mezcla contenida en el cuarto recipiente?

B- EJRCICIOS DE CAPILARIDAD Y TENSION SUPERFICIAL

1- Si F es la fuerza debido a tensión superficial y W es el peso del volumen ascendido de agua

equivalente a un cilindro de radio R y altura H, deduzca la expresión que define la altura de

ascenso capilar h.

2- Un alambre circular delgado se levanta desde una posición en contacto con agua. ¿Cuál es

la fuerza F que se requiere para esta acción, por encima del peso del alambre? El agua

fuerza un ángulo de contacto de 0 grados con los bordes extremos e internos del alambre.

3- Si en la superficie libre de un líquido cuya densidad relativa es 0.98, se introduce un tubo

capilar de vidrio de 8.6mm de diámetro y se observa una altura capilar de 2.5mm y un

ángulo de contacto de 45° ¿Qué fuerza será necesaria aplicar a un aro de alambre fino de

peso despreciable y 45mm de diámetro para separarlo de la superficie de ese mismo

liquido?

4- Se inserta un tubo de vidrio limpio de 2mm de diámetro en agua a 15°C. determine la altura

que sube el agua en el tubo.

5- Un tubo de vidrio se sumerge en mercurio. ¿Cuál es la fuerza hacia arriba sobre el vidrio

como resultado de los efectos de la superficie? Note que el ángulo de contacto es de 50°

afuera y dentro. La temperatura del mercurio es de 20°C.

Ejercicios B-1, B-3 y B-4 Ejercicio B-2

Ejercicio B-5

RESPUESTAS DE EJERCICIOS

Utilizando las relaciones de propiedades de fluidos, encuentre lo que se le pide:

1) ρ=882.78kg/m3, γ=8651.24N/m

3, S=0.882

2) ρ=2.33slug/ft3, γ=74.99lbf/ft

3, S=1.2

3) S=0.95

4) F=509.65lb

5) m=3560kg

6) S=1.21

7) S=1.14

8) m1=15.07, m2=8.032kg

9) S=1.0

Utilizando relaciones de capilaridad y tensión superficial resuelva:

1) h= 2σcosθ/ρg

2) F=0.185N

3) σ = 2.106X10-3kgf

4) h= 15mm

5) F=0.0381N