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TAREA N'I (MECÁNICA DE FLUDOs)
TEMA: PROPIEDADES DE LOS FLUrDOS Y TEOREMA PI FACTLITADOR RAFAEL A CcORDOS A G CARRERA^ LIC^ EN ING ELECTROMECANICA E ING MECANICA T.Un bloque plano de metal cuyamasa de 1,50 slug se desliza a través de un piano inclinado de 25°. Una pelicula de aceite de 0.006 pulgodas de espesor y viscosidad de 0,002 slug/p.s se extiende entre el bloque yel plano. E aceite y el bloque tienen una superficie de contacto de 1.0 p. Calcular la velocidad terminal del bloque en p/s. RESP: v 5,1 p/s
AN
t= O, OO G in 002 sloo(
A =l)p T25 Vw
1, s0^ slua (^) 5a o 1,
O, (^) Oo loo/p. e1,K/ (^) P ,0 Hg /m.s Om .dun 26
W =^ (al,?^ 15lg (^) )a, Pm/e*)in 25° W (^) 10, 6 N
A
t (^) 0,0oG in (
5l xi6 m = A V IIn A= 1,0P
0,0a V= Wy t
uA
N- (^) 0, (^641) ND) ( (^) CE (^) Y
(C,o07 o /p. (^) e)O, (^) co
N
m
2.Un eje de 8,00 cm de diámero está alojado en una carcasa de 8.02 cm de diámetro interior^ y 30 cm^ de^ longihud. La holgura. que se supone unifome está llena con aceite de viscosidad cinemática de 0.005 m/s y de densidad reiativa 0,9. Si el eje se mueve aialmente a 0.5 m/s. calculor la fuerza de resistencia (^) producida por le^ aceite RESP: F 1 696,5 N
7, = o,005 /e
(1,
= 1cm
F A
S
- hY P0,4(10ookg /n *) = 9c0 g/n
=(4,5 A)^ nls0^ wim)(4^ o,^
«le
(0,ci10)
F 1606 5N
4.. Cual es el^ volumen^ especifico, densidad.^ peso^ específico^ en^ el^ Sl^ y^ en STU de una sustancia cuya Dr = 0,75.
RESP: GE
p750kg/m 76,5^ UTM/m^ v1,33x10-m/kg^ 1,31x10-2m^ /UTM Y7 350 N/m* 750kgt/m
GE
Puet GE^ CPls^ o)
Paveto,5(100o Kg/n*)
evet- (^750) / (^) ( 76,s ,91 ,5 ut.m
50Kg/m (^) u.tm
CE = t
ast- 6E(YHD
= 7,71M m
a f= 9,yIN
UT= 9,YI K
5.Un cuero de 40kgf resbala sobre un plano inclinado de 30° con la horizontal, el cual esta lubricado con una película de un fluicdo con viscosidad (u) y de espesor "y". El mismo resbala con velocidad constante de 1,0m/s. Determinarla viscosidod del fiuido en cPoise si el espesor es de 91.8 um. La densidad relativa es 0.75s
( F =
A30 (^) = w 20
+1= H6 la 4 en 2 0
A
2 Asuninno A = tm
Ay
Fu Ay u A
(1,0 m/1n)
pailt = 100 cuti pail
p (^) ult= - (^) s (^) /m
, P36xtO^ peilt00 Cpe pac
-0,/236 Cpaill
Fo Fi+ Fa -F. o
F Fi+ F
F A
Fi= (g4 (^126) Yo,a)0,
(13xo m)
F 2,G5 N
To A
A
Fz-(o, (^212 5) H.e m o,4 (^) n*03a
m
Fa- ,a2 N
75N
7.Un cilindro de 0.2 m de diámetro y 1.0 m de longitud está dispuesto de
manera concéntrica dentro de una tuberia cuyo diómetro interior es de
0.206. Si entre el cilindro y el tubo hay una pelícuia de aceite con S=0.92 y viscosidad cinemática de 6,0 Stokes. Determine la fuerza necesaric para mover el citincro a una velocidad constante de 1,0 m/s(desprecie el pe del cilindro)
= 6,0 etockes 1Y1O
etocce P O,Pm = (^) ', O m
Der = 0,206mn
la
aite =e,a
(1000Kg l)
F A
A =
F- 1 Yint h r
F-(o,o Yar)lo,I «/e)
=ltnö" is)(o2 eky/n
(3xI0m)
11,GI N m
y = Dert-Dint
Ay-2es
rio m
9.La fuerza de arastre sobre un dirigible
debe determinarse mediantes enscyos con un módelo a escala reducida. Los ensayos se realizan en un tünel de agua en donde el módelo de dirigible se fija a un soporte instrumentado con un sensor de fuerza. la velocidad del fujo
que incide^ sobre^ el^ módelo^ se^ controla^ con^ una^ bomba^ de^ velocidad variable que es la que origina el flujo hacia el módelo. La escala es 1:20.
Haguo=1,01x10Pa-s .uar1,85x10 Pas Pa,25 kg/m*p4guo
ooOkg/m, determine:^ a)^ la^ Vm^ si^ Vp-36km/h^ bjla^ potencia^ de^ arostre^ del dirigible si Fm=1 649 N c] una expresión para la fuerza de arastre
a) Dm
p6r( eos) 0= 01Y. P 10 fe
m= acyLo Pa =asKg hn* (^0) =1000 (^) Kg /m P=roi
Pe - Pe
m D
p De Pm
(1,9vr T%. ) 1coc Ng In
cCFm cFp
m D
b) (^) Fp- 6 Xon/)^ a0 ia^ )
00 Kg m)(/3, 6Tn A)
p 2, 63N
Pannta
P F.r
=( (^) H9, 642N) (^) (1Om/6)
P 1 6, o3 w
Y'actia l Mecarioa de luidas
6-72 -12 2 .Dos (^) superficies (^) planas de grandes dimensiones están separadas 32 mmy el espacio entre ellas está lleno con un liquido cuya viscosidad es de 0. poises. Suponiendo que el gradiente de velocidades es lineal, determine: a) Qué fuerza en N se requiere para arastrar una placa de muy poco espesor y 0,5 m2 de área a la velocidad constante de 20 cm/s si la placa dista 10 mm de una de las superficies? b &Cuál es la potencia disipada en watts?
=22 m r
Lenap
Ubcaurdacl dinani ca ()
= 0,1 paiu / a)= o, ors la. =0,0/ 1 pais
drba placa (A)
:
A = 0,m
Vileciclad d lo^ place V)
V = (^30) IO0ca7V= o,2mls
Fo 10 F2 F^ -^ FI^ Fa^ o
F- Fi+ F ...
A
FI 0,o N (, in?) C,rle
(alenke po ota.'
F A
ta(0,01e yo,an?)/aanls 10vI
0,15 N
F Fr+ F
O, 6 G?!^ N^ +0,^ 15 N
T 9N (^) , +362 N/n
dy
P-A
TA (
n elacrded
P-TAY Y^ VN
e362 N/n^ Xo5nYo^ on/s%).
2,3c% w
Uu cRr dad cnia c
- ag
791,99g /n
Situaciones be Aprendizaje Tema:^ Propiedades^ de^ los Mecánica de Fluidos Fluidos/Modelo y Prototipo/Teorema^ Pi
Velocidad Anoula 3.^
Se tiene un cilindro sobre una superficie como se^ muestra^ en^ la^ tigura,^ entre^ la^ superficie^ Y el cilindro hay una^ capa^ delgada^ con^ viscosidad y (^) el cilindro gira^ con^ una^ velocidad^ angular^
W= (aad) w
constante debido^ a^ un^ momento^ M,^ aplicado^ al
Veloc dad tanquo
cilindro. Lo separación entre^ el^ cilindro^ y^ la Superficie es^ "y"^ y^ el^ radio^ es^ "R".^ a)^ determine una expresión^ para^ la^ viscosidod.^ b]el^ valor^ de^ laa viscosidad si^ y=5.0mm, w=20rad/s^ R=50^ cm^ y M=9,80N-m.
V= oVzw R
A =
dEE dA
dA 2T YdY
d
dF dA
dF. vdA
dF.Y w YdAY (H.Helnat co
T. ( wn
M w^ r (
M= wrr
02 as (2e aad)(TXE0 vid)P
LT = 0, 67 m
AT = , 06x 10
N Aodla
Aguo- Vidro - A\re = O
TsT TsLT (oe
WPhg A
TeT- =o
Ts (^) LT (^) =Phg (^) A
h Ts LT_
h 76I XiOM
Mecánica de Fluidos Situaciones^ De^ Aprendizaje^ Tema:^ Propiedades^ de^ los Fluidos/Modelo y Prototipo/Teorema Pi
- Serequiere una fuerza de 9,0N para remolcar un modelo de barco a escala 1:50 a 4,8km/h. Suponiendo que existe la misma agua en el estanque de remolque que en el mar, es decir sus propiedades son similares, determina la velocidad y la fuerza inercial en el prototipo, asuma en este coso que el fiujo está dominado por la fuerza gravitatoria.
P
a)
TF
Re y
(Lorninads jpo. F' g)
FI Pv*L
7, (^) L V
Vm
FP Fm pV
V
Vp
Vm VL_P_
fp 9Ne)°/9437n
V
Vp (
/ss
p/5,47N Vp= (^) H? (^) Km/h (^) (50)
p:9,okh100oY ) 9,429 nls
V (^) , Kn/h10 (^) coY (^) n 1,9 (^) n/s
