OCHO PROBLEMAS DE MECÁNICA DE FLUIDOS

 

PROBLEMA N°1

Caso a

Cálculo de la Fh

 

Cálculo de hp

 

Haciendo momento en “a” igual a cero.

Caso b

Haciendo momento en “b” igual a cero.

Conclusión:

En el caso b, se puede apreciar que para que se mantenga cerrada la puesta la altura de agua es menor que la del caso a.

PROBLEMA N°2

 

 

Calculando la fuerza ejercida por el concreto

Cálculo de hp

Calculando momento en A

PROBLEMA N°3

Cálculo de la Fh

 

Cálculo de hp

.

Debido a la estática el momento en el punto de stop es cero.

PROBLEMA N°4

Para el agua

Cálculo de hp agua

Para la gasolina

Cálculo de hp gasolina

 

Haciendo momento en “Hinge” igual a cero

A la altura de 3.5 m se comenzará a levantar la compuerta.

PROBLEMA N°5

Cálculo la fuerza horizontal Fh

Cálculo de la fuerza vertical

Cálculo de la magnitud

 

Cálculo de la línea de acción de F

Para Fh:

Con esto Fh va direccionado a 5.067 m desde la superficie.

Para Fv:

PROBLEMA N°6

a)        Componente vertical

Su dirección es hacia arriba 270°.

 b)       Componente horizontal

 

 Su dirección es -90° (hacia la izquierda)

c)        Resultante

PROBLEMA N°7

Realizando un diagrama de fuerzas sobre la presa, se obtiene lo siguiente analizando por unidad de longitud.

Ademas

Para el cálculo de y3, puede fraccionar las fuerzas en un rectángulo y triángulo, resultando lo siguiente.

Debido a la estática el momento en el punto A debe resultar cero.

Tener en cuenta que el

Reemplazando

Para l=20

Para l=30

Para l=40

Para l=50

Para l=60

PROBLEMA N°8

 

Las componentes de la fuerza del fluido que actúa sobre la pared son F1 y W como se muestra en la figura donde

Además

Para encontrar el volumen (V), debemos de hallar el área de la sección parabólica.

 Por tanto

 De este modo

Ubicamos la línea de acción de W calculando el centroide.

 

Finalmente