Parcial I 2011 I

Universidad Nacional del Táchira Departamento de Ingeniería Mecánica Núcleo de Termofluidos Mecánica de fluidos Primer Parcial NOMBRE Y APELLIDO 35% SECCION FECHA OF5 02/07/201 1 p Información: Considere la acelerac . 81 m/s2y la densidad del agua igual a 1000kg/m3. Problema 1: Viscosidad (Valor 20 puntos) Un cubo sólido que mide 15 cm de lado y masa de 45,5 kg desciende por una superficie lisa que forma un ángulo de 300 con la horizontal. El bloque se desliza sobre una película de aceite cuya viscosidad es de pa. . ) Si la velocidad terminal del bloque es de 40 cm/s, ¿Cuál es el espesor de la película? .(Valor S puntos) b) Encuentre una expresión para la velocidad en función del tiempo (antes de alcanzar la velocidad indica en la figura. Calcule la fuerza F requerida para desalojar el cilindro del agujero. Problema 3: Fluido en movimiento lineal de cuerpo (Valor 30puntos) Se tiene un tanque ABCDE de ancho unitario, altura . 4m y base de L=1. 5m. El tanque es llenado con agua hasta un nivel de lm.

Si el tanque es acelerado hacia la derecha, etermine: a) La aceleración a que debe tener el tanque para que el agua esté a

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punto de derramarse. (VaIor 10 puntos) b) Determine la fuerza resultante debido a la presión en la cara CD. (Valor 10 puntos) c) Determine la fuerza resultante debido a la presión en la cara DE. (valor 10 puntos) Nota: En la figura se presenta el sistema cuando se encuentra en reposo (a escala). Todas las dimensiones están en metros. Considere que el sistema de referencia está ubicado en el punto C con x hacia la derecha y z hacia arriba.

Problema 4: Fluido en movimiento rotacional de cuerpo (Valor 20 Un tanque cilíndrico de 15cm de radio (R) y altura 25 cm (H) es llenado de agua hasta dos tercios (2/3) de su capacidad. Se pone a rotar sobre su eje axial con una velocidad angula w contaste hasta que el fluido esté a punto de derramarse. En función de esta información determine: 1. La altura del nivel de agua cuando se encuentra en reposo (ha). (Valor 5 puntos) 2. La velocidad 1. La altura del nivel de agua cuando se encuentra en reposo (ho). 2. La velocidad de rotación w en rad/s. La minima altura que alcanza el nivel de agua en el recipiente 4. Si se modifica la velocidad de rotación de tal forma que el agua esté a punto de tocar el fondo del recipiente, determine la nueva velocidad de rotación angular w2 en rad/s. Problema de viscosidad: Datos del problema: kg p no 1000 15crn 3 M 45. 5kg g no 9. 81 e 300 2 3 dt ttnnn tta 0. 244 s 0. 4 problema de FRPSXHUWD. R 30cm L CIII 30cm g 0C] 9. 81 Ecuación de la superficie libre: A 0 1. 4tn zx0ü1. 4m L) 0. 333 m HOzf m n 0. 948 P(xooz) H) Tomando como referencia el punto A 5