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• Kleber Alfaro

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PROBLEMA 1 Clasificar la siguiente sustancia que tiene las siguientes velocidades de deformación para las respectivas tensiones de corte.

du/dy

τ

0 0

5 0

10 0

15 0

30 0

PROBLEMA 2 Clasifique la sustancia cuyas rapideces de deformación y esfuerzos cortantes correspondientes son:

du/dy

τ

0 15

1 20

3 30

5 40

PROBLEMA 3 Un dinamómetro de resorte correctamente calibrado da como peso de un cuerpo de 23kg la cantidad de 8kg en un punto fuera de la tierra. Calcular el valor de la gravedad en ese punto.

PROBLEMA 4 De la ley de viscosidad de Newton, al término U/t se le llama velocidad angular del fluido o velocidad de deformación angular. Demuestre el por qué se dice esto.

PROBLEMA 5 Una tensión cortante de 4 dinas/cm da lugar a que el fluido experimente una deformación angular de 1 rad/seg. Calcule la viscosidad de dicho fluido.

PROBLEMA 6 El diámetro de los pistones de cilindros es de 75mm, y el determinar la disminución de la los pistones cuando el lubricante Usar µ0˚ =0.0015kg.seg/m2

un motor de automóvil se 6 de los cilindros 75.13mm fuerza necesaria para mover se caliente de 0˚ a 120˚ C.

µ120˚ =0.0002kg.seg/m2

PROBLEMA 7 Qué valor tiene el módulo volumétrico isotérmico para el aire a 5kg/cm2. Observe que ∆t=0.

PROBLEMA 8 Se tiene un tanque cerrado que contiene agua, al agregarle más agua la presión produce que el tanque expanda su volumen, considere que existe dependencia lineal entre ambas magnitudes, entonces para un ∆P de 1000 kg/cm 2 el tanque expande 8% de su volumen. En un principio el depósito contenía 1500kg de agua a una densidad de 1 gr/cm 3 y con un módulo de elasticidad volumétrica de 20000 kg/cm 2, entonces se le agrega una cantidad de agua que hace variar el volumen del depósito de 2%. Calcular la masa de agua agregada.

PROBLEMA 9 Sobre la superficie del agua se depositó una aguja untada de grasa (que el agua no moja en lo absoluto). Calcular el diámetro máximo que pueda tener esta aguja para mantenerse a flote. Ρaguja=7.7gr/cm3

σH2O=0.073N/m

PROBLEMA 10 ¿Qué clase de magnitud es la presión, escalar o vectorial?

PROBLEMA 11 Expresar el módulo de elasticidad volumétrica en función de la variación de la densidad en lugar de la variación del volumen.

PROBLEMA 12 Un submarino emerge 1/9 de su volumen cuando flota sobre la superficie del mar. Para que se sumerja, simplemente es necesario llenar sus tanques con 31.250 litros de agua de mar. Cuál es el peso del submarino si la densidad del agua del mar es 1.026 gr/cm3

PROBLEMA 13 Una placa móvil con velocidad 0.25m/s, está separada 0.5mm de una placa fija, necesita de una fuerza por unidad de área de 2Pa para mantener su velocidad. Determínese la viscosidad del fluido entre las dos placas, en S.I.

PROBLEMA 14 Se tiene una barra sostenida en el punto B, como se muestra en la figura, si dicha barra se hunde hasta la mitad de su longitud. Calcular la relación entre densidad de la barra y la

del líquido.

PROBLEMA 15 Determínese la viscosidad del fluido que se encuentra entre la flecha y el manguito de la fig. 15

PROBLEMA 16 Un anillo de oro tiene engarzado un diamante y el conjunto pesa 4gr y dentro del agua pesa 3.72gr. Calcular el peso del diamante, sabiendo que la densidad del oro es 19.3gr/cm 3 y la del diamante 8.5gr/cm3

PROBLEMA 17 Un volante pesa 500N, tiene además, un radio de giro de 30cm debido a la viscosidad del fluido entre la flecha y el manguito, su velocidad se reduce en 1rpm/s cuando gira a 600rpm. La longitud del manguito y el diámetro de la flecha son de 5cm y 2cm respectivamente, teniéndose un espacio libre radial entre ellos de 0.05mm. Calcúlese la viscosidad de dicho fluido.

PROBLEMA 18 Un litro de leche pesa 1032gr la grasa que está contenida en ella es el 4% en volumen y tiene un peso específico de 0.865gr/cm3. Cuál es la densidad de la leche desnatada.

PROBLEMA 19 Bajo la acción de la gravedad una gota de masa inicial M efectúa la caída. Al mismo tiempo va evaporándose uniformemente perdiendo, por segundo, una masa igual a m. ¿Cuál es el trabajo realizado por la gravedad desde que comenzó la caída hasta que la gota quedó completamente evaporada? (se prescinde de la resistencia del aire).

PROBLEMA 20 Un cilindro de acero de 1pulg de diámetro y 12pulg de largo, dentro de un tubo ligeramente mayor, cae, debido a su propio peso, con una velocidad uniforme de 0.5pie/s. ale llenar el espacio entre el cilindro y el tubo se tiene una película de aceite de ricino. Calcular ese espesor si la temperatura es de 100˚F µaceite=6x10-3lib.seg/pie2

PROBLEMA 21 Calcular la densidad de un líquido, al que se le agrega una porción de agua su densidad es 1.4gr/cm 3 y al echarle otra cantidad igual de agua se densidad es de 1.3gr/cm 3

PROBLEMA 22 Un cuerpo que pesa 90lb y que tiene una superficie plana de 2pie2 se resbala sobre un plano lubricado, el cual forma un ángulo de 30˚ con la horizontal. Para una viscosidad de 1 poise y una velocidad del cuerpo de 3pies/seg, determínese el espesor de la película lubricante.

PROBLEMA 23 Una fuerza expresada vectorialmente como F=ai+bj+ck N. actúa sobre un área de 2x3m, en el plano xy. Descompóngase esta fuerza en una fuerza normal y una cortante, calcula la presión y el esfuerzo cortante.

PROBLEMA 24 Cuánto vale el módulo de elasticidad volumétrico de un líquido cuya densidad aumenta en un 0.02% cuando la presión se incrementa en 1000lb/pie2, cuál sería el resultado si la presión aumentase en 50000N/m2

PROBLEMA 25 Se tiene una mezcla de tres líquidos, en las siguientes proporciones: 20% del volumen es el líquido A de densidad 1.2gr/cm3, 30% del peso es el líquido B de densidad 2gr/cm 3 y el resto es agua. Calcular la densidad de la mezcla.

PROBLEMA 26 Si el módulo de elasticidad volumétrica del agua es 300000psi. Calcular el incremento de presión necesario para reducir su volumen inicial en 0.5%

PROBLEMA 27 Un recipiente de acero aumenta su volumen en 1% cuando la presión interior se incrementa en 10000psi. A la presión estándar 14.7psi, el recipiente puede contener 1000 lbm de agua de densidad 62.4 lbm/pie3. Una vez lleno el recipiente, cuanto de agua se debe agregar para aumentar la presión a 10000psi, para un K=300000psi.

PROBLEMA 28 Determínese el ascenso capilar del agua destilada a 104˚F en un tubo capilar de ¼ de pulg de diámetro interior.

PROBLEMA 29 ¿Qué diámetro interior se necesita para que los efectos capilares del agua dentro de un tubo de vidrio no excedan 0.2 pulg?

PROBLEMA 30 Un método para determinar la tensión superficial de un líquido consiste en medir la fuerza necesaria para levantar desde la superficie un anillo hecho de alambre de platino (fig.). Estímese la fuerza necesaria para levantar un anillo de 2cm de diámetro desde la superficie del agua a 20˚C. ¿Por qué se usa el platino como material para el anillo?

PROBLEMA 31 En una localidad un cuerpo de 2lbm pesa 1.9lb, calcular la gravedad en este lugar.

PROBLEMA 32 Un recipiente contiene 2lbm de aire a 120˚F y 120psi. Si se agregan 3lbm de aire, la temperatura final será 240˚F y la presión final será, en lb/pulg2.

PROBLEMA 33 Para un incremento de 70kg/cm2 de presión, la densidad del agua aumenta aproximadamente en porcentaje: a) 1/300

b) 1/30

c) 1/3

d)1/2

e) N.A.

PROBLEMA 34 Un cilindro de acero mide 30cm de largo y 2.5cm de diámetro cae debido a su propio peso a la velocidad uniforme de 15cm/s por el interior de un tubo ligeramente mayor. Entre el cilindro y el tubo hay una película de aceite de espesor cte. Determinar la holgura entre el tubo y el cilindro. La temperatura es 36˚C Ρacero=7.593gr/cm3

µaceite=0.0006kg.s/m2

PROBLEMA 35 Calcular el número de moléculas gramo que hay en un cubo de arista 0.01mm. Considere condiciones normales.

PROBLEMA 36 Un líquido newtoniano escurre sobre un plano inclinado, formando una capa delgada de espesor t (vea figura) la superficie se encuentra en contacto con el aire, el cual prácticamente no ofrece resistencia al flujo. Mediante la ley de Newton de viscosidad, determínese el valor du/dy en la superficie libre, midiéndose y perpendicularmente al plano

inclinado. La inclinación es un ángulo θ

PROBLEMA 37 Un cilindro contiene 400dm3 de aire a 50˚C y presión 1.8kg/cm2 se comprime isotérmicamente el aire a 80dm 3. Calcular el módulo de elasticidad volumétrica.

PROBLEMA 38 Un cilindro solido de acero de densidad relativa Dr cae verticalmente debido a su peso dentro de otro cilindro hueco de radio interno R, a una velocidad de U’ m/s. la viscosidad de la película entre los cilindros es µ. Calcúlese el radio del cilindro sólido.

PROBLEMA 39 Un pistón se mueve hacia la izquierda con una velocidad de 3m/s y gira con una velocidad angular de 3rad/seg. El huelgo radial está lubricado con aceite de viscosidad 0.04kg.seg/m2. Calcular la combinación fuerza-momento para vencer la

resistencia del aceite.

PROBLEMA 40 Un cuerpo cónico gira a una velocidad constante de 10rad/seg una película de aceite de espesor 0.25mm y viscosidad 0.00022kg.seg/m2. Separa el cono del recipiente que lo contiene. Qué momento se necesita para mantener el movimiento.