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1-. Determinar:
a) la altura h que se alcanzará en el barómetro de la Fig. 2.6 (al utilizar agua en lugar de mercurio) si se encuentra a una presión atmosférica de 736 mm de Hgya temperatura de 4"C.
b) La altura barométrica, si la temperatura del agua se eleva a 20°C y 80 "C.
Las magnitudes del peso específico y la presión absoluta de vaporización del agua para las diferentes temperaturas. _ _
4°C 20°C 80°C 0, en Kg/m^3
Pabs, en Kg/m^263
160 - 1.633 Ky- /«rm?
3- Un recipiente abierto en ambos lados se encuentra en equilibrio estático sobre un émbolo inmóvil; el recipiente tiene un peso de 16 Kg y se compones de los partes cilindrica con diámetro D = 0.50 m y d = 0.30 m. Determinar el volumen mínimo de agua que debe verterse sobre la parte superior del recipiente para que éste flote sobre el émbolo. La fricción entre ambos es despreciable.
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6.- La compuerta rectangular giratoria de dimensiones L = 2 m y B = 3m, obtura la salida de agua del recipiente cuyo nivel es H = 4m. a) Determinar a qué distancia x desde el borde inferior de la compuerta debe lo- calizarse su eje de giro, para que al abrirse tenga que vencerse únicamente el momento por la fuerza de fricción en el perno o. t) Calcular el momento MT debido a la fuerza de fricción si el diámetro del perno es d = 150 mm y el coeficiente de fricción. e s / = 0.2, fea^ste
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7- La compuerta de la figura tiene por dimensiones 9, x 31 m y se encuentra articulada en el punto O, además de estar apoyada en A. Se piensa estructurar— como se muestra en la figura- formando tableros de ancho a= 1.8 m, apoyados sobre las viguetas B. Determinar:
a) El empuje total P del agua sobre toda la compuerta; b) La magnitud de la reacción R?en el punto A c) El momento flexionante sobre las viguetas B.
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11- Un ducto rectangular de dimensiones H x C se proyecta construir en una presa para alimentar una turbina. Para posibles reparaciones del propio ducto o de la turbina es necesario obturar el ducto con una serie de viguetas especiales de medidas h x B = = 1.2 x 3.4 m, cada una de ellas provistas de 2 pares de rodillos en sus extremos.
a) Determinar las fuerzas de empuje hidrostático del agua, P¡y Pj, sobre la primera y séptima vigueta, así como el momento flexionante en las mismas. b) Determinar las distancias Ah¡ y Ahjentre el centro de presiones y el centro de gravedad para la primera y séptima viguetas.
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12.- Caicuiar ia magniiud y posición dei empuje hidrostático sobre ia compuerta circular mostrada en la figura.
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Problema 1 2
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16.- La compuerta mostrada tiene por dimensiones BxB=1 x1=1m, se articula en A, y esta conectada a un brazo rígido que soporta un peso G a la distada r=1.4m.
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20.- determinar las componentes horizontal y vertical del empuje debido a la presión hidrostática que actúa sobre la compuerta radial de la figura, asi como el valor de la resultante y su inclinación respecto a la horizontal. B) determinar la fuerza F necesaria para abrir la compuerta, despreciando su peso El radio de la compuerta es R= 2 m y su ancho b = 3m.
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Probelma 2 0
- Determinar el empuje hidrostático sobre la compuerta radial mostrada en la figura, para los datos siguientes: h-i=5m ;h2=2m; h = hv — h¡ = 3 m; a = 0.943 m: a = 1.5 m; la compuerta tiene la misma geometría qué la del problema 2.6 (R = 3 m; b = 5 m; a = 15°). Pantalla-
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Problema 26
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- Determinar el empuje hidrostático, por metro de ancho, sobre la superficie parabólica del muro mostrado en la figura cuya ecuación es Z = 4 x 2
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H - - 1.5 m
Problema 29
- Las descargas de agua desde un estuario están controladas por una compuerta circular de 0.90 m de diámetro, articulada en su tope superior. Cuando la compuerta está cerrada tiene una inclinación de 80" respecto de la horizontal. El peso de la compuerta se puede suponer uniformemente distribuida y con un valor de 300 kg, su peso especifico ees de 7.5 kg/m3. Si nivel de! agua en el lacio del mar coincide con el de la articulación, determinar el incremento máximo A/z, del nivel del agua en el lado del que la compuerta puede tolerar antes de abrirse.
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Problema 3 2
- Un recipiente tiene un orificio circular en el fondo que está obturado por la cuña cónica mostrada en la figura. Calcular: a) la magnitud de la presión total sobre las superficies lateral y de la base del cono; b) la fuerza con que presiona el líquido al cono de peso W sobre el piso del recipiente.
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Problema 33
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35- El peso especifico de un iceberg es de 915 Kg/m3 y del agua del océano es de 1028 Kg/m3; si de la superficie libre del océano no emerge un volumen del iceberg de 30000 m3 ¿Cuál es el volumen total?
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- Determinar la profundidad c a que se sumerge el cajón rectangular sólido de la figura, cuya superficie horizontal es de 4 x 6 m, su altura a = 3 m y su peso W = 45 ton.
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