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PRÁCTICA DE
MECÁNICA DE FLUIDOS
Versión : 00
Fecha : 25 - 02 - 2019
Página : 1 de 8 1 de 8
- ¿Cuál es el valor de la presión atmosférica
de Cajamarca y a qué temperatura
aproximada el agua hierve en esa ciudad?
Altitud= 2750 m.s.n.m.
- La figura ilustra un tanque de aceite con un
lado abierto a la atmósfera y otro sellado en
el que hay aire sobre el aceite. El aceite tiene
una gravedad específica de 0,90. Calcule la
presión manométrica en los puntos A, B, C,
D, E y F, y la presión del aire en el lado
derecho del tanque.
P
mano
= P. g. h
P
oil
= (Sg)(P
H 2
O )
P
oil
= ( 0 , 90 )(1000kg/m
3
𝐨𝐢𝐥
𝟑
Calcule la presión manométrica en los
puntos A, B, C, D, E y F.
P
A
= P. g. h ; 𝐏
𝐀
𝐄
P
B
= P. g. h
P
B
𝐁
𝐁
𝐃
𝟐
P
C
= P. g. h = ( 900 )( 9 , 81 )( 6 )
𝐂
𝟐
P
F
= P
AIRE
P
E
= P
F
P
E
= P
F
𝐅
𝐀𝐈𝐑𝐄
𝟐
- La figura muestra un tanque cerrado que
contiene gasolina flotando sobre el agua.
Calcule la presión manométrica del aire por
arriba de la gasolina.
P
AIRE
= Y
Hg
0 ,457m
− Y
w
1m + 0 ,381m
− Y
oil
( 0 ,5m)
Y
Hg
= S
Hg
Y
w
= ( 13 , 54 )(1000kg/m
3
)( 9 ,81m/s
2
Y
Hg
= S
Hg
Y
w
= 132827 , 7 N/m
3
Y
w
= (1000kg/m
3
)( 9 ,81m/s
2
Y
w
N
m
3
Y
oil
= S
oil
Y
w
= ( 0 , 68 )(1000kg/m
3
)( 9 ,81m/s
2
Y
oil
= S
oil
Y
w
= 6670 , 8 N/m
3
P
AIRE
N
m
3
) ( 0 ,457m)
N
m
3
) (1m + 0 ,381m)
N
m
3
) ( 0 ,5m)
𝐀𝐈𝐑𝐄
PRÁCTICA DE
MECÁNICA DE FLUIDOS
Versión : 00
Fecha : 25 - 02 - 2019
Página : 2 de 8 2 de 8
- De acuerdo con la figura, calcule la presión
manométrica en el punto A.
Datos:
P
1
= 1atm = 101325Pa
h
1
= 0 .25m
h
2
= 0 .4m
P
AGUA
= 1000kg/m
3
P
Hg
= 13540kg/m
3
P
rHg
g =
9 ,81m
s
2
𝐚𝐭𝐦
𝐌𝐄𝐑𝐂𝐔𝐄𝐑𝐈𝐎
𝐀𝐆𝐔𝐀
P
MERCUERIO
= 13540kg/m
3
( 9 ,81m/s
2
)( 0 .4m)
P
MERCUERIO
= 13540kg/m
3
P
H2O
= 1000kg/m
3
( 9 ,81m/s
2
)( 0 .4m)
P
H2O
= 3924Pa
P
MERCUERIO
= 13540kg/m
3
( 9 ,81m/s
2
)( 0 .25m)
P
MERCUERIO
= 33206 .85Pa
P
A
= 101325Pa − 3924Pa + 33206 .85Pa
𝐀
130607.85kPa
- Para el manómetro diferencial compuesto de
la figura. Calcule (P A
- P
B
P
B
H2O
6
"
+Y
Hg
6
”
− Y
H2O
10
”
Hg
8
”
− Y
OIL
6
”
= P
A
14"Y
Hg
H2O
− 6 "Y
OIL
= P
A
− P
B
14 (13,54Y
H2O
H2O
− 6"( 0 , 9 Y
H2O
) = P
A
− P
B
Y
H2O
= [ 14 (13,54) − 4" − 6"( 0 , 9 ] = P
A
− P
B
62 ,4lb
1728 pulg
3
180 ,2pulg
= P
A
− P
B
P
A
− P
B
= 6 ,51psi
- Para el manómetro compuesto de la figura,
calcule la presión manométrica en el punto
A.
P
ACEITE
= 0 .9x1000kg/m
3
P
ACEITE
= 900kg/m
3
P
Hg
= 13 .54x1000kg/m
3
P
Hg
= 13 .54x1000kg/m
3
P
Hg
= 13540kg/m
3
P
6
= 0 + 13540kg/m
3
x0.475m
PRÁCTICA DE
MECÁNICA DE FLUIDOS
Versión : 00
Fecha : 25 - 02 - 2019
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F
r
= Y (
h
) A
sen60° =
h
x
x =
h
sen60°
sen60°
X=9,24m
𝐫
F
r
= 1 ,106x1 0
7
N
𝐫
Lp =
x
Lp =
- El tanque ilustrado en la figura contiene un
aceite lubricante con gravedad específica de
0,91. En su pared inclinada (θ = 60°) se
coloca una compuerta rectangular con
dimensiones B = 4 pies y H = 2 pies. El
centroide de la compuerta se encuentra a
una profundidad de 5 pies de la superficie del
aceite. Calcule (a) la magnitud de la fuerza
resultante sobre la compuerta y (b) la
ubicación del centro de presión.
a) F
T
= Y
L
h
C
A
F
T
= [
4lb
pie
3
]
5pies
8pies
3
𝐓
b) L
P
= L
c
Ic
L
c
.A
sen60° =
hc
Lc
Lc =
5pies
sen60°
Lc = 5 ,77pies
Ic =
BH
3
𝟑
Ic = 2 , 67 pies
4
Lp = 5 , 77 +
- El agua fluye en una manguera de jardín de
diámetro interior 2,0 cm a una velocidad de
1,2 m/s. ¿Con qué velocidad emergerá de un
eyector del diámetro 0,5 cm?
𝟏
𝟐
A
1
V
1
= A
2
V
2
πd
1
2
V
1
πd
2
2
V
2
d
1
2 V
1
= d
2
2 V
2
V
2
(2cm)
2
( 1 .2m/s) = ( 0 .5cm)
2
V
2
V
2
(2cm)
2
( 1 .2m/s)
( 0 .5cm)
2
V
2
4cm
2
( 1 .2m/s)
0 .25cm
2
𝟐
12. Un fluido circula en régimen de Bernoulli
por una tubería que primeramente se
estrecha y luego se divide en las ramas
que se indican en la figura. Si los
diámetros correspondientes a éstas son:
d
1
= 20 cm, d
2
= 15 cm, d
3
= 10 cm y d
4
= 5 cm y las velocidades del fluido en los
puntos 1 y 4 son 1 m/s y 3 m/s
PRÁCTICA DE
MECÁNICA DE FLUIDOS
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Fecha : 25 - 02 - 2019
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respectivamente, calcule la rapidez en
los puntos 2 y 3.
D
1
= 20cm
D
2
= 15cm
D
1
= 10cm
D
1
= 5cm
Q
1
= Q
2
A
1
V
1
= A
2
V
2
πd
1
2
V
1
πd
2
2
V
2
(20cm)
2
1m
= (15cm)
2
V
2
𝟐
Q
2
= Q
3
+ Q
4
A
2
V
2
= A
3
V
3
+ A
4
V
4
π(15cm)
2
π(10cm)
2
V
3
π(5cm)
2
400 , 5 = 100 V
3
𝟑
- En el sistema de la figura, determinar la
presión manométrica que debe tener el aire
comprimido, para hacer que el chorro de
agua llegue hasta una altura de 40,0 pies por
arriba de la salida.
𝟏
𝟏
𝟐
𝟏
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
𝟏
𝟏
𝟐
𝟐
𝟏
𝐇𝟐𝐎
𝟏
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
𝟐
P
1
Y
H2O
P
1
= Y
H2O
= 62 ,4lb/pies(34pies)
P
1
lb
144in
2
𝟏
- Una cubeta cilíndrica, abierta por arriba,
tiene 25,0 cm de altura y 10,0 cm de
diámetro. Se perfora un agujero circular con
área de 1,50 cm
2
en el centro del fondo de la
cubeta. Se vierte agua en la cubeta
mediante un tubo situado arriba, a razón de
2,40 x 10
m
3
/s. ¿A qué altura subirá el agua
en la cubeta?
Q
ENT
= Q
SAL
2 ,40x 10
− 4
= A. V
2 ,40x 10
− 4
= 1 ,50x 10
− 4
. V
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MECÁNICA DE FLUIDOS
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P
1
Y
V
1
2
2g
+ Z
1
P
0
Y
V
0
2g
+ Z
0
V
1
2
2g
V
0
2
2g
+ h
V
1
2 = V
0
2 + 2gh
d
0
d
1
4
V
0
2 = V
0
2 + 2gh
d
0
d
1
4
V
0
2 + 2gh
V
0
2
𝟏
𝟎
𝟎
𝟐
𝟎
𝟏/𝟒
- Dos tanques abiertos muy grandes A y F
(figura) contienen el mismo líquido. Un tubo
horizontal BCD, con una constricción en C y
abierto al aire en D, sale del fondo del tanque
A. Un tubo vertical E emboca en la
constricción en C y baja al líquido del tanque
F. Suponga flujo de línea de corriente y cero
viscosidad. Si el área transversal en C es la
mitad del área en D, y si D está a una
distancia h 1
bajo el nivel del líquido en A, ¿a
qué altura h 2
subirá el líquido en el tubo E?
Exprese su respuesta en términos de h 1
V
O
= √2gh
1
P
c
Y
V
c
2
2g
+ Z
c
P
0
Y
V
0
2
2g
+ Z
0
P
c
V
0
2 − V
c
2
2g
) Y
P
c
V
0
2 − 4V
c
2
2g
) Y
P
c
− 3 (2gh
1
2g
Y
P
c
= −3h, Y
P
s
= Yh
2
+ P
E
0 = Yh
2
− 3h, Y
𝟐
𝟏
- Fluye agua continuamente de un tanque
abierto como se muestra en la figura. La
altura del punto (1) es de 10,0 m y la de los
puntos (2) y (3) es 2,0 m. El área transversal
del punto (2) es 0,048m
2
y en el punto (3) es
0,016m
2
. El área del tanque es muy grande
en comparación con el área del tubo.
Calcule: a) el caudal de descarga en m
3
/s; b)
la presión manométrica en el punto (2).
a) 𝐐 = 𝐀
𝟑
𝟑
P
1
Y
V
1
2
2g
+ Z
1
P
3
Y
V
3
2
2g
+ Z
3
V
3
2
√ 8 ( 2 )( 9 , 81 ) = V
3
V
3
= 12 ,53m/s
𝟐
𝟑
b)
P 2
Y
V
2
2
2 g
+ Z
2
P 3
Y
V
3
2
2 g
+ Z
3
P
2
Y
= [
V
3
2
−V
2
2
2g
] ;
A
2
V
2
= A
3
V
3
V
2
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MECÁNICA DE FLUIDOS
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V
2
= 4 ,18m/s
P
2
= [
2
2
] 9810
𝟐
- Para el tanque de la figura encuentre el
tiempo necesario para drenarlo de un nivel
de 3,0 m a otro de 0,50 m. El tanque tiene un
diámetro de 1,50 m y la tobera un diámetro
de 50 mm.
Dt = 1 ,50m
Dt = 50mm = 0 ,05m
h
1
= 3 ,0m
h
2
= 0 ,50m
V
j
= √2gh
dt =
−(At/Aj)dh
2gh
∫ dt =
−(At/Aj)
√2g
t
t
∫ h
− 1 / 2
h
h
dh
∆t =
− 2 (At/Aj)
2g
[h
1 / 2
− h
1 / 2
]
∆t =
2
2
[ 0 , 5
1 / 2
1 / 2
]
