lunes, 5 de abril de 2010

EJEMPLOS RESUELTOS SOBRE ESTÁTICA DE FLUIDOS

Ejemplo 1:
El colchón de agua:
Un colchón de agua tiene 2 m de longitud, 2 m de ancho y 30 cm de profundidad.

A) Encuentre el peso del agua en el colchón.

Solución: La densidad del agua es de 1000 kg/m3.
El volumen del agua que llena el colchón es V= (2 m) (2 m) (0.3 m) = 1.2 m3

Teniendo en cuenta la definición de densidad de masa ρ = M/V

M = ρ V = ( 1000 kg/m3 ) ( 1.2 m3 ) = 1.2 x 103 kg

Y su peso es

Mg = (1.2 x 103 kg ) ( 9.8 m/ s2 ) = 1.18 x 104 N

Nota: este es aproximadamente 8 veces el peso de una cama común.

B) Encuentre la presión ejercida por el agua sobre el piso. Asuma que toda la superficie inferior de la cama hace contacto con el piso.

Solución: En la situación anterior el área de contacto con el piso es de

A= ( 2 m) ( 2 m) = 4 m2

Entonces P = F /A = 1.18 x 104 N / 4 m2 = 2.95 x 103 Pa



Situación alternativa:


Si se reemplaza el colchón de agua por una cama normal de peso aproximado 1400 N, soportada por 4 patas de sección circular y radio 2 cm, ¿cuál sería, en este caso, la presión ejercida por la cama sobre el piso?


Solución:
El peso de la cama se distribuye sobre las cuatro secciones circulares de las patas, y la presión sería:


P = F/A = mg / 4 (л r2) = 1400 / 4 л (0.02 m) 2 = 2.78 x 105 Pa


Observen que esta presión es casi 100 veces mayor que la presión ejercida por el colchón de agua, aunque la cama común es mucho menos pesada. ¿Cuál es la razón de esta diferencia? Haga el análisis basado en el concepto de presión.

2 comentarios:

  1. buenos dias profesora soy el alumno leonardo ventura C.I:18994799 seccion: 6 carrera:ingenieria

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  2. Wladimir Araujo C.I:19087369 ingenieria-d-6.

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