Mecanica de los Fluidos EJERCICIOS

EJERCICIOS – TRABAJO

1. Indicar el trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2 m de su posición inicial mediante una fuerza de 10 N
2. ¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m? Expresarlo en:

a) kgf.m    b) Joule    c) kW.h

a)

L = F × d = 70 kgf × 2,5 m = 175 kgf.m

b)

L = 175 kgf.m × 9,807 J/kgf.m = 1716,225 J

c)

L = 175 kgf.m × 9,807 J/3.600.000 kgf.m = 0,000477 kW.h

1. Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué trabajo deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayó?. Expresarlo en:                         a) Joule      b) kgm

a)

L = P × h = 4 N × 44,1315 m = 176,526 J

b)

L = 176,526 J/(9,807 kgf.m × J) = 18 kgf.m

EJERCICIOS – POTENCIA

1. Una grúa levanta 2000 kg a 15 m del suelo en 10 s, expresar la potencia empleada en:

a) cv     b) W     c) HP

W = P.d/t = m.g.d/t = 2000 kg.(10 m/s²).15 m/10 s = 30000 W

W = 40,8 cv

W = 3060 kgf.m/s

W = 40,2 HP

1. Un motor de 120 cv es capaz de levantar un bulto de 2 ton hasta 25 m, ¿cuál es el tiempo empleado?

W = 88200 W

m = 2000 kg

W = P.d/t = m.g.d/t
t = m.g.d/W
t = 2000 kg.(10 m/s²).25 m/88200 W
t = 5,67 s

1. ¿Qué potencia deberá poseer un motor para bombear 500 l de agua por minuto hasta 45 m de altura?

500 l/min ≈ 500 kg/min ≈ 8,33 kg/s

W = P.d/t
W = m.g.d/t
W = (m/t).g.d
W = (8,33 kg/s).(10 m/s²).45 m
W = 3750 W

1. ¿Cuál será la potencia necesaria para elevar un ascensor de 45000 N hasta 8 m de altura en 30 s?. ¿Cuál será la potencia del motor aplicable si el rendimiento es de 0,65?

W = P.d/t
W = 45000 N.8 m/30 s
W = 12.000 W

η = Wc/Wm
Wm = Wc/η
Wm = 12000 W/0,65
Wm = 18.461,5 W

EJERCICIOS – ENERGIA CINETICA Y POTENCIAL

1. Un proyectil que pesa 80 kgf es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 95 m/s. Se desea saber:

a) ¿Qué energía cinética tendrá al cabo de 7 s?

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