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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA Y METALÚRGICA Curso : Mecánica de Fluidos PRACTICA N° 7- Arrastre y Sustentación

Lima, 6 enero 2021

1.-Un viento con una velocidad de 80 Km/h choca con una pancarta de señalización de 2.0 m por 2.5 m incidiendo normalmente a su superficie. Para una lectura barométrica normal. ¿cuál es la fuerza que actúa contra la señal? Si w = 1.200 Kg/m3 y CD = 1.20

SOLUCION:

Para un chorro fluido, de pequeña sección transversal, que incide sobre una placa en reposo de grandes dimensiones, se ha visto que la fuerza ejercida por el fluido es: Fuerzax=pAV2x El coeficiente (CD) se emplea en la siguiente ecuación: Esta ecuación se escribe a veces para incluir la altura de velocidad, en la siguiente forma: F=CDWA(V2/2g) Utilizando CD=1.20 F=1.20(1.200/9.8)(5)(80x1000/3600)2/2=181Kg F=181Kg

2.- Una placa plana de 1.2 m por 1.2 m se mueve a una velocidad de 6.5 m/seg en dirección normal a su plano. Determinar la resistencia que se opone al movimiento (a) cuando se mueve a través del aire a 20°C y presión atmosférica normal y (b) cuando lo hace a hace a través del agua a 15°C. Si w = 1.200 Kg/m3 y CD = 1.16 SOLUCION: a) Utilizando CD=1.16 Resistencia= CDPA(V2/2) =1.16(1.200/9.8) (1.2X1.2) (6.52/2) =4.3Kg Resistencia=4.3Kg b) Resistencia= CDPA(V2/2) =1.16(102) (1.2x1.2) (6.52/2) =3600Kg Resistencia=3600Kg

3.-Un hilo de cobre de gran longitud y 12 mm de diámetro está tensado y expuesto a un viento de 27.0 m/seg, que incide normalmente al eje del hilo. Calcular la resistencia por metro de longitud. Para aire a 200C: p=0.1224UTM/m3 y v =1.488x10-5m2/seg SOLUCION: RE:Vd/v=(27x12x10-3/1.488) x105=21.8 Resistencia= CDPA(V2/2) =1.30(0.1224) (1x0.012) (272)/2=0.696Kg Resistencia==0.696Kg

4.- Un avión pesa 1800 Kg y la superficie de sus alas es de 28 m2 , ¿ qué ángulo de ataque han de formar las lasa con la horizontal a una velocidad de 160 Km/h ? Suponer que el coeficiente de sustentación varía linealmente de 0.35 a 0° hasta 0.80 a 6° y utilizar para el aire w=1.200 Kg/m3 SOLUCION: Para el equilibrio en vertical, ∑ 𝑦 = 0 por tanto, sustentación -peso =0 es decir: Peso=CLWaV2/2g,1800=CL(1.200)(28)(160x1000/3600)2/2g ; CL=0.53 Por interpolación entre 00 y 60, ángulo de ataque =2.40.

5.- ¿Qué superficie de alas se necesita para soportar un avión de 2300 Kg cuando vuela a una velocidad de 28 m/seg con un ángulo de ataque de 5° ? Utilizar los coeficientes del problema anterior. SOLUCION: Por los datos del problema anterior, o bien de una curva CL=0.725 para 50. Peso=sustentación ,2300=0.725(1.200/9.8) A (282) /2g , A=66.16m2