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    Guia 3 Hidrostatica 2015

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    1. El documento presenta 11 problemas relacionados con la hidrostática. Los problemas cubren temas como la presión en diferentes profundidades de agua, la presión en tanques y contenedores sumergidos, la determinación de densidades usando tubos en U, y el cálculo de fuerzas en compuertas, paredes y placas debido a la presión del agua u otros fluidos. Se requiere aplicar conceptos como la ecuación de presión hidrostática y la localización del centro de presión.

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    1. El documento presenta 11 problemas relacionados con la hidrostática. Los problemas cubren temas como la presión en diferentes profundidades de agua, la presión en tanques y contenedores sumergidos, la determinación de densidades usando tubos en U, y el cálculo de fuerzas en compuertas, paredes y placas debido a la presión del agua u otros fluidos. Se requiere aplicar conceptos como la ecuación de presión hidrostática y la localización del centro de presión.

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    1. El documento presenta 11 problemas relacionados con la hidrostática. Los problemas cubren temas como la presión en diferentes profundidades de agua, la presión en tanques y contenedores sumergidos, la determinación de densidades usando tubos en U, y el cálculo de fuerzas en compuertas, paredes y placas debido a la presión del agua u otros fluidos. Se requiere aplicar conceptos como la ecuación de presión hidrostática y la localización del centro de presión.

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    1. El documento presenta 11 problemas relacionados con la hidrostática. Los problemas cubren temas como la presión en diferentes profundidades de agua, la presión en tanques y contenedores sumergidos, la determinación de densidades usando tubos en U, y el cálculo de fuerzas en compuertas, paredes y placas debido a la presión del agua u otros fluidos. Se requiere aplicar conceptos como la ecuación de presión hidrostática y la localización del centro de presión.

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    de 3

    Mecánica de los fluidos - 2015

    Guía 3 - Hidrostática

    1. La presión atmosférica normal sobre la superficie del mar es la Pat  101 kPa . a) ¿A qué
    profundidad bajo la superficie de un lago (agua dulce) la presión es el doble de la
    atmosférica? b) Si la presión en la superficie de un recipiente profundo que contiene
    mercurio es Pat, ¿a qué profundidad la presión es igual a 2 Pat?

    2. Un oceanógrafo necesita diseñar un laboratorio marino de 5m de altura que debe


    soportar una inmersión hasta 100m, medida desde el nivel del mar hasta la parte
    superior del laboratorio. Encontrar la presión tanto en la parte superior como inferior
    del contenedor y la variación de presión a los costados del mismo, si la densidad
    relativa del agua salada es 1.020.

    3. Demostrar que para un fluido en reposo (estático) en el campo gravitatorio, vale:


    p  ˆj . Identifique claramente las hipótesis que utiliza para efectuar la
    demostración.

    4. A fin de determinar la densidad de un


    fluido (ρf) se utiliza un tubo en forma de
    U. Un lado del tubo se llena con agua y
    la configuración de equilibrio es la que
    muestra la figura. Determine la
    densidad del fluido. Considere: H =
    0.3m, L = 0.20, ρagua = 103kg/m3.

    5. Calcule la diferencia de presión entre los puntos A y B en el siguiente manómetro


    diferencial. Expresar el resultado como pB – pA.

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    6. La figura muestra un tanque cerrado que contiene gasolina flotando sobre el agua.
    Calcule la presión del aire que está por arriba de la gasolina.

    7. Una compuerta esclusa de ancho B, separa dos cámaras. Determine a) la fuerza


    actuando sobre la compuerta esclusa, b) el punto de aplicación de la fuerza. Considere:
    B = 10m, h1 = 5m, h2 = 2m, ρ = 103kg/m3, g = 10m/seg2.

    8. Si la pared mostrada en la figura tiene 4m de ancho, calcule la fuerza sobre la misma


    debido a la presión del aceite. Determine la ubicación del centro de presión y muestre la
    fuerza resultante sobre la pared.

    2
    9. La pared con pivot de un contenedor de agua de ancho B, se sujeta con una vara.
    Determine la fuerza sobre la vara. Considere: B = 1m, h = 3m, α = 30o, ρ = 103kg/m3, g
    = 10m/seg2.

    10. La figura muestra una compuerta rectangular que


    contiene agua tras ella. Si la profundidad del agua
    es de 6.00pies, a) calcule la magnitud y ubicación
    de la fuerza resultante que la misma ejerce sobre
    la compuerta, b) calcule la fuerza sobre la bisagra
    en la parte superior y sobre el tope en la inferior.
    Busque los datos que precise en tablas.

    11. Determine la fuerza que debe soportar la placa de la figura y el punto de aplicación de
    la misma. Las altura son H = 2m, H1 = 1m y H2 = 0.5m. Considere que el ancho de la
    placa es A = 1m, que la inclinación de la misma es de α = 30o y la densidad del agua ρ =
    103kg/m3. Tome g = 10m/seg2.

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