Trabajo Práctico NºII Manometría y Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas y curvas PDF

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Departamento de Mecánica Cátedra: Mecánica de los Fluidos Profesora: Ing. Viviana Nahid Trabajo Práctico NºII: “Manometría y Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas y curvas”

1.- Sabiendo que el manómetro del depósito B de la figura señala una presión de 5 atm, ¿cuál es la presión existente en el punto A?

2.- Un manómetro con dos fluidos, como el que se encuentra en la figura, puede utilizarse para determinar diferencias de presión con una mayor precisión que un manómetro con un solo fluido. Averiguar la diferencia de presión (PA - PB) para una deflexión de 5 cm entre las láminas de los dos fluidos.

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3.- Se tiene la compuerta de la figura adjunta que es capaz de girar sobre 0, tiene un peso de 15 kg por m de longitud normal al dibujo, y su centro de gravedad está situado a 45 cm de su cara izquierda y 60 cm de la cara inferior. Longitud normal al dibujo = 1 m. Calcular: a) La Altura h en la posición de equilibrio. b) Las reacciones en la articulación para dicha altura h.

4.- Tomando como base la figura adjunta, calcular el momento a aplicar a 0 para conseguir que la compuerta OA permanezca cerrada en posición de equilibrio. Ancho normal al dibujo = 1,80 m.

5.- La compuerta AB de la figura tiene 1,20 m de anchura normal al dibujo y está articulada en A. Calcule la fuerza horizontal que debe aplicarse en B, en módulo y sentido, para que la compuerta se mantenga en equilibrio.

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6.- Teniendo en cuenta los datos de la figura, calcular la fuerza F necesaria para mantener la compuerta OF cerrada en posición de equilibrio. R = 0,4 m; ancho normal al dibujo = 1,2 m.

7.- Un gran conducto soportado por su parte superior tal como muestra la figura, conduce agua y aceite bajo presión. Está fabricado con dos secciones semicilíndricas, unidas mediante roblones, que pesan 450 kg/m cada una. a) Dibujar los prismas de presiones horizontales y verticales correspondientes a las fuerzas hidrostáticas que actúan sobre el conducto, calculando las magnitudes de los puntos singulares. b) Calcular la fuerza que actúa sobre la sección semicilíndrica inferior. c) Calcular la fuerza de tracción producida sobre cada roblón, si en un tramo de 6 m existen 100 unidades. d) Calcular el diámetro de los roblones si la tensión admisible de trabajo del acero de que están fabricados es de 10 kg/mm2.

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8.- El indicador de gasolina (s =0,68) de un coche marca proporcionalmente a la presión manométrica del fondo del depósito. Si el depósito tiene 30 cm de altura y contiene accidentalmente 3 cm de agua, calcular la altura de aire que habrá en la parte superior del depósito cuando el indicador señale erróneamente que se encuentra lleno. 9.- La compuerta OBC controla un vertedero de una presa, tiene de radio 8 m y anchura 10 m, su masa es 10 t y su eje de giro es “O”. Su centro de masas es el punto A, siendo la distancia OA = 5 m como se indica la figura. Para realizar la apertura de la compuerta consta de un pistón hidráulico como se indica en la figura.

Se pide: a) Calcular las componentes horizontal y vertical de la fuerza que ejerce el agua sobre la compuerta, dibujando previamente los prismas de presiones (horizontal y vertical) correspondientes. b) Fuerza resultante, de la acción del agua sobre la compuerta, en módulo dirección y sentido, indicando su línea de acción. c) Fuerza que tendrá que realizar el pistón hidráulico (dirección x) para iniciar la apertura de la misma. d) ¿Cómo influye la presión del agua en la fuerza del pistón? 10.- La traslación de la carga se efectúa por medio del cilindro hidráulico accionado por una bomba de mano. Conociendo el esfuerzo a lo largo del vástago del cilindro hidráulico P = 2000 (Kgf), determinar la longitud de la manivela de la bomba “l” suponiendo que a la manivela se le aplica una fuerza T = 16 (Kgf). Las pérdidas por rozamiento son iguales al 2 % de la suma de fuerzas de presión que actúan sobre los émbolos, D = 0,04 (m), d = 0,01 (m), a = 0,06 (m).

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11.- Un depósito suspendido de pernos 1, es un cilindro circular con una copa semiesférica acoplada a éste. Despreciando el peso propio del depósito, calcular los esfuerzos que actúan sobre los pernos de los grupos 1, 2, 3 al llenar el depósito de líquido de peso volumétrico .

12.- El domo semiesférico de la figura tiene un peso de 30 (kN), está lleno de agua y remachado al suelo mediante seis remaches equiespaciados. ¿Cuál es la fuerza necesaria sobre cada remache para mantener el domo en su posición?...