Tareas sobre mecanica de fluidos

Resuelva los siguientes ejercicios

1. Un total de 7500 kg de un fertilizante a granel se almacena en un depósito de fondo plano de 7.0 x 5.3 m por lado. Calcule la carga sobre el piso en Newton por metro cuadrado o pascales.

1. Una camioneta de cuatro ruedas cuya masa total es de 2000 kg se encuentra detenido sobre un puente. Si 60% del peso es soportado por las ruedas traseras y 40% por las delanteras, calcule la fuerza ejercida en el puente en cada rueda.

1. Un recipiente de presión contiene un gas a 34000 psi. Exprese la presión en pascales.

1. El esfuerzo al cual se romperá un material sometido a una carga de tensión directa se llama resistencia máxima. La gama de resistencias máximas para aleaciones de aluminio oscila desde aproximadamente 16000 hasta 78000 psi. Exprese esta gama en pascales.

1. Calcule el esfuerzo en una barra rectangular que tiene una sección de 15 mm por 45 mm si se aplica una fuerza de tensión directa de 20 kN.

1. La base de una columna de concreto es circular, con diámetro de 8 in y soporta una carga de compresión directa de 70000 lb. Calcule el esfuerzo de compresión en el concreto.

1. Un poste corto, construido con un tubo circular hueco de aluminio, soporta una carga de compresión de 42 kips. Los diámetros interior y exterior del tubo son d1 = 4.0 in y d2 = 4.5 in, respectivamente, calcule el esfuerzo de conmpresion que se aplico al poste.
2. Dos bloques cuelgan de cuerdas como se muestra en la figura. Encuentre la tensión en cada cuerda y el esfuerzo de tensión aplicada a cada cuerda si estas tienen un diámetro de 15 mm.[pic 2]

1. Se talla una muesca en un pedazo de madera, como se muestra en la figura, para soportar una carga externa F de 1800 lb. Calcule el esfuerzo cortante en la madera. [pic 3]

1. El diámetro de un perno de acero en la parte no roscada es de 15 mm. Determine el alargamiento en una longitud de 180 mm si se aplica una fuerza de 30 kN.

1. Un cilindro de aluminio hueco de aleación de aluminio 2014–T4 tiene un diámetro externo de 2.50 in y un espesor de pared de 0.085 in. Su longitud es de 17.5 in. ¿Qué fuerza de compresión axial haría que el cilindro se acorte 0.005 in? ¿Cuál es el esfuerzo resultante en el aluminio?

1. Una columna de madera de 6 m de alto con una sección transversal rectangular se somete a una fuerza de compresión axial de 185 kN. El módulo de elasticidad de la madera es de 13 GPa. Si un lado de la columna tiene 35 cm de ancho, encuentre la dimensión mínima del otro lado para mantener la deformación de la columna debajo de 1.3 mm.

1. Una columna de granito de 8 m de alto sostiene una carga a compresión axial de 500 kN. Si la columna se acorta 0.12 mm bajo la carga, ¿cuál es su diámetro? Para el granito, E = 70 GPa.

1. Una barra cuadrada de acero de 7/8 in de diámetro soporta un calentador y experimenta una carga de tensión estática de 1750 lb. Especifique un acero estructural adecuado para la barra.

1. Se diseña una tolva de 1250 kg de masa para contener una carga de sal a granel de 6350 kg de masa. La tolva tiene que estar suspendida de cuatro flejes rectangulares y cada uno soporta un cuarto de la carga. Se tiene que utilizar una placa de acero de 8.0 mm de espesor para hacer los flejes. ¿Cuál deberá́ ser el ancho para limitar el esfuerzo a 80 MPa?

1. Se va a diseñar un tensor para un automóvil. Debe soportar una carga repetida de 4200 N sin que su longitud de 530 mm se alargue más de 0.12 mm. Use un factor de diseño de 8 basado en la resistencia máxima y calcule el diámetro requerido de una varilla redonda para satisfacer estos requerimientos utilizando (a) acero laminado en caliente, (b) acero AISI 4140 OQT 700 y (c) aleación de aluminio 6061–T6. Compare la masa de las tres opciones.

1. Para la estructura de un avión se diseña varilla de 2.25 m de largo y sección transversal cuadrada de 8.0 mm por lado. Determine la cantidad de alargamiento que ocurriría si se hace de (a) titanio Ti6A1–4V y (b) acero inoxidable AISI 501 OQT 1000. La carga es de 7000 N.

1. Una pieza del sistema de suspensión de un camión tiene que soportar una carga de 135 kN con la posibilidad de cargas de choque. Se tiene que usar hierro maleable ASTM A220 grado 45008. La sección transversal tiene que ser rectangular con la dimensión larga del doble de la dimensión corta. Especifique dimensiones adecuadas para la pieza.

1. Un alambre eléctrico de cobre calibre 14 (C14500, duro) de 10.5 ft de largo se sujeta firmemente a una viga por su extremo superior. El diámetro del alambre es de 0.064 in. ¿Cuánto se alargaría si una persona que pesa 120 lb cuelga del extremo inferior? ¿Cuánto se alargaría si la persona pesa 200 lb?

1. La figura muestra el perfil de un trozo de metal que se va a entresacar de una lámina de acero de 0.149 in de espesor. Calcule el esfuerzo cortante en el acero si se aplica una fuerza de punzonado de 54000 lb.

[pic 4]

...