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MECANICA DE FLUIDOS
EXAMEN PARCIAL
Ciclo 202 1 - II
Sección:
Profesores:
Duración:
Apellidos y Nombres:
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Leer detenidamente las indicaciones sobre el desarrollo del examen
- Llenar sus datos personales (Apellidos, nombres y código) en la hoja de
desarrollo del examen
- El examen está programado para que se inicie a las 1 1 :00 Hrs y finalice a las
14 :00 Hrs (3 horas en total), teniendo la siguiente estructura:
a. 2 horas 4 5 minutos para que resuelvas el examen parcial
b. Los últimos 15 minutos restantes, para que sean tomados como
“Tiempo para enviar el examen parcial” con el propósito que envíes el
examen al aula virtual.
- Debe ser enviada al aula virtual en un solo archivo en formato pdf, no se
aceptarán envíos posteriores a la hora indicada.
- Pueden utilizar tablas de propiedades de los fluidos si cree conveniente y
tablas de factores de conversión.
- Deber ser enviada al aula virtual con el siguiente formato de archivo:
EA_ApellidoPaterno__Sección.pdf
- Cualquier dato que considere que está faltando en alguna pregunta, puede
asumirlo justificando dicha consideración.
MECANICA DE FLUIDOS (CI170)
EXAMEN PARCIAL
Ciclo 20 21 - II
Sección: Todas
Profesores: Emanuel Jesús Guzmán Zorrilla; Carmela Cristhy Ramos Orlandino;
Fernando Damián Montesinos Andreses ; William Martín Sánchez
Verástegui, , Alejandro Cano, Maryelvy Jimenez, Joel Fernandez,
Ernesto Ramirez, Thomas Alarcon, Ruth Blácido, Angel Rojas,
Alejandro Alvarado, Juan Sarazú
Duración: 165 minutos
Pregunta 1 ( 4 ptos)
En la figura mostrada se observa el funcionamiento de un viscosímetro que consta
de un cilindro que gira a una velocidad angular constante de 10 rad/s.
a) Determinar la potencia necesaria para
mantener una velocidad angular constante
de 10 rad/s en el viscosímetro (2ptos)
b) Explicar que papel jugaría la temperatura
del ambiente en el cálculo de la viscosidad (1pto)
c) ¿Cómo influenciaría en los resultados si la velocidad angular no fuese
constante? (1pto)
Pregunta 3 ( 5 ptos)
El cilindro mostrado de radio R=2m, tiene un ancho de 1m y puede girar sobre el
punto “O”, tal como se muestra en la figura. Determinar lo siguiente:
a) Calcular la masa del cilindro para evitar que este gire (caso a) (2ptos)
b) Si el agua asciende hasta la parte más alta del cilindro, determinar el torque
resultante (caso b) (1.5pto)
c) Explique cómo cambiarían los resultados si en el caso b, el lado izquierdo del
cilindro se encuentra cubierto por agua en la mitad inferior y aceite en la mitad
superior (1.5pts)
Pregunta 4 ( 4 ptos)
Se fuerza agua hacia adentro del aparato con un caudal de 0.1 m^3 /s a través del tubo
A, a la vez que un aceite con densidad relativa de 0.
se fuerza con un caudal de 0.03 m^3 /s a través del
tubo B. Si los líquidos son incompresibles y forman
una mezcla homogénea de gotas de aceite en el agua,
a) ¿cuál es la velocidad promedio y la densidad de
la mezcla que sale a través del tubo C que tiene
un diámetro de 0.3 m? Considere que el pistón D
no se mueve. (1.5ptos)
b) Si el pistón localizado en D tiene un diámetro de 150 mm y se mueve hacia la
izquierda con una velocidad de 0.3 m/s. ¿Cuál es la velocidad promedio del fluido
que sale por C? ( 1 ptos)
c) Explique cómo se enfocaría el problema si los flujos fuesen compresibles (1.5pto)
Pregunta 5 ( 4 ptos)
Dos chorros de agua que salen de dos
tanques chocan entre sí tal como se
muestra en la figura. Si los efectos
viscosos son insignificantes y el punto A
es el punto de estancamiento.
Determinar lo siguiente:
a) La altura h donde ambos chorros
se encuentran (2ptos)
b) Explique cómo cambiarían los
resultados si el tanque inferior estuviese expuesto al ambiente. ( 1 ptos)
c) Si el chorro inferior fuese agua salada, como influencia este cambio de fluido
en la altura h (1pto)
UNIDADES
Fuerza = m.a , [MLT -^2 ]
Newton (N)= Kg.m/s^2
1kgf = 9.81 N = 2.205 lbf
1lbf = 32.2 lbm.pie/ s^2 = slug.pie/ s^2 =
0.4536 Kgf = 4.4498 N
Masa = F/a , [M]
1kgm = 2.205 lbm
1slug = lbf.s^2 /pie = 32.2 lbm=
14.595 kgm
1lbm = 0.4536 kg
Longitud: (m), [L]
1pulg = 2.54 cm = 0.
pies
1pie = 12 pulg = 0.3048 m
Volumen, [L^3 ]
1 m^3 = 1000 lt.
1pie = 28.32 lt. =
0.02832m^3 = 1728 pulg^3
Presión, [ML-^1 T -^2 ]
1 Pa = N/ m^2 = 1 kgf / 9.81 m^2
1 atm = 1,033 Kg/cm^2 = 10,33 m.de
columna de agua = 101325 Pa
Gravedad
Valores estándar g = 9.81 m/s^2
(9.80665) (SI) g= 32.2 pies/s^2
(32.174) (S.Brit)
Peso específico
γ = 9810 N/m^3 (SI)
γ = 1000 kgf/m^3
Densidad
= 1000 Kg/m^3 (SI)
Sistema Britanico
g= 32.2 pies/s^2
γ = 62.4 lbf/pie^3
= 2 slug lb/pie^3
