MECÁNICA DE FLUIDOS - UNIVERSIDAD LIBRE PEREIRA
Taller de Fuerzas Sobre Superficies Sumergidas Curvas y Flotabilidad
Sandra Rozo Quintero
1. Se construirá un túnel semicircular de 30 ft de diámetro debajo de un lago de 150 ft de profundidad y 800 ft de largo , como se muestra en la figura 1. determine la fuerza hidrostática total que actúa sobre el techo del túnel. R/ 2.07 x 188 lbf
2. Un domo hemisférico de 50 ton y 6 m de diámetro colocado sobre una superficie horizontal esta lleno con agua, como se muestra en la figura 2. Alguien afirma que puede levantar este domo aplicando la ley de Pascal, con sujetar un tubo largo en la parte superior y llenarlo con agua. Determine la altura de agua en el tubo necesaria para levantar el domo. …ver más…

Determinar la magnitud de las componentes horizontales y verticales de la fuerza del agua sobre la compuerta.
¿Esta fuerza pasa por el punto A? explicar la respuesta.

Figura 6

Figura 7

8. Se usa un cilindro sólido de 1 pie de longitud y 2 pies de radio, articulado en el punto A, como una compuerta automática, como se muestra en la figura 8. Cuando el nivel del agua llega a 15 pies, la compuerta cilíndrica se abre girando en torno a la articulación en el punto A. a) Determine la fuerza hidrostática que actúa sobre el cilindro y su línea de acción cuando la compuerta se abre, y b) el peso especifico del cilindro.
9. Calcular el momento con respecto a O de la fuerza resultante ejercida por el agua sobre este medio cilindro, de la figura 9, que mide 3 m de largo.

Figura 8

Figura 9

10. Considere un bloque cúbico grande de hielo que flota en el mar, figura 10. Las gravedades especificas del hielo y el agua de mar son 0.92 y 1.025, respectivamente. Si una parte de 10 cm de alto del bloque de hielo se extiende por encima de la superficie del agua, determine la altura del bloque de hielo por debajo de la superficie. R/ 87.6 cm
11. Determinar la densidad, el volumen específico y el volumen de un objeto que pesa 3 N en agua y 4 N en petróleo (S=0.83)
12. El madero homogéneo AB de la figura 11 mide 0.15 m x 0.35 m de sección transversal. Determine el peso específico del madero y la tensión de la cuerda. R/