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Hidrostática adicionales de hidrostatica
#1
Hola profesora, estaba tratando de resolver el ejercicio 4 de los adicionales, donde hay un cilindro con agua y petróleo. Calcule el volumen del cilindro para poder calcular las alturas de los dos líquidos, pero no se como hacerlo. Podría orientarme .gracias.
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#2
Ya logre resolverlo profesora.
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#3
(11-05-2019, 11:17 AM)Daiana Ucedo escribió: Ya logre resolverlo profesora.

Profesora, otra pregunta , es sobre el ejerció 6 de adicionales. Me piden que calcula la altura a la cual la presión manometrica es 3600 pa. Entonces yo calcule la presión en los dos líquidos, tomando 101300 como presión atmosférica. Luego con esos datos intente calcula la altura pero no me dio. Podría decirme que estoy haciendo mal.
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#4
Otra consulta sobre los adicionales, en el ejercicio 9 me pide que calcule la fuerza que ejérce la escotilla del submarino, y mi pregunta es como cálculo las demás fuerzas para poder calcular la que necesito?. Calcule con, con el diámetro la fuerza y la presión, la fuerza de la escotilla, pero aún me falta la del agua y aire.
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#5
Hola Daiana,

* Aunque te haya salido el 4 de hidrostática, un comentario: para calcular las alturas de los líquidos no hace falta calcular el volumen. Como la sección es siempre la misma (es un tanque cilíndrico), entonces el líquido que tiene 4 veces más volumen, tiene 4 veces más altura, de ahí que sale que hay 8 m de petróleo y 2 m de agua. O sea que el dato de la sección del tanque, no se usa para nada en este problema.

* Con respecto al ejercicio 6: para saber en qué te equivocaste, tendría que leer tu planteo, porque lo que comentás no me resulta claro: ¿qué presiones calculaste, en qué puntos exactamente?

La presión manométrica es: pmanometrica (en un punto) = p(absoluta en ese punto) - patm. Es decir: la presión manométrica es la diferencia de presión que hay con respecto a la atmosférica.

O sea: lo que están pidiendo es: en qué punto (llamémoslo punto B), vale pB - patm = 3600 Pa. Vas a ver que la presión atmosférica no se usa para este problema; podrías ponerle cualquier valor inventado, y al final, te daría lo mismo.

Sugerencia: averiguá la presión manométrica en un punto justo en la interfase entre líquidos... te va a dar un valor más chico que 3600. Eso significa, que el punto que piden tiene que estar más abajo... y ahí usás el otro líquido.

* Con respecto al ejercicio 9. No entiendo a qué le llamas "fuerza de la escotilla" (??). Eso que calculaste es la fuerza EJERCIDA POR QUIEN? ¿Cómo la calculaste, concretamente? Si usaste una presión, entonces calculaste la fuerza hecha por alguno de los fluidos, o sea: la del agua, o la del aire, ¿qué presión usaste?

Si hacés un DCL sobre la escotilla, quedan tres fuerzas:

1) Fuerza que hace el agua sobre la escotilla, esta fuerza apunta hacia abajo: Fagua = p.S, aquí la presión que hay que usar, es la presión sobre los puntos que están JUSTITO ARRIBA de la escotilla ---> a esta presión la calculás con el teorema de la hidrostática
2) Fuerza que hace el aire interno del submarino: esta fuerza apunta hacia arriba: Faire_interno = paire . S, aquí se usa la presión interna en el submarino
3) Fuerza que hace el marco de la escotilla sobre la misma; es una fuerza de contacto que hace el resto del techo, sobre la escotilla. Tiene que apuntar hacia abajo, ya que Fagua > Faire. -----> ESTA fuerza es la que piden.

Después se plantea que la escotilla está en reposo, o sea: Sumatoria de fuerzas = 0, y se despeja la fuerza 3).

Avisáme si necesitás más ayuda en cualquiera de los problemas.

Saludos,
Miriam
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#6
(11-05-2019, 08:30 PM)miriamlaura escribió: Hola Daiana,

* Aunque te haya salido el 4 de hidrostática, un comentario: para calcular las alturas de los líquidos no hace falta calcular el volumen. Como la sección es siempre la misma (es un tanque cilíndrico), entonces el líquido que tiene 4 veces más volumen, tiene 4 veces más altura, de ahí que sale que hay 8 m de petróleo y 2 m de agua. O sea que el dato de la sección del tanque, no se usa para nada en este problema.

* Con respecto al ejercicio 6: para saber en qué te equivocaste, tendría que leer tu planteo, porque lo que comentás no me resulta claro: ¿qué presiones calculaste, en qué puntos exactamente?

La presión manométrica es: pmanometrica (en un punto) = p(absoluta en ese punto) - patm. Es decir: la presión manométrica es la diferencia de presión que hay con respecto a la atmosférica.

O sea: lo que están pidiendo es: en qué punto (llamémoslo punto B), vale pB - patm = 3600 Pa. Vas a ver que la presión atmosférica no se usa para este problema; podrías ponerle cualquier valor inventado, y al final, te daría lo mismo.

Sugerencia: averiguá la presión manométrica en un punto justo en la interfase entre líquidos... te va a dar un valor más chico que 3600. Eso significa, que el punto que piden tiene que estar más abajo... y ahí usás el otro líquido.

* Con respecto al ejercicio 9. No entiendo a qué le llamas "fuerza de la escotilla" (??). Eso que calculaste es la fuerza EJERCIDA POR QUIEN?  ¿Cómo la calculaste, concretamente? Si usaste una presión, entonces calculaste la fuerza hecha por alguno de los fluidos, o sea: la del agua, o la del aire, ¿qué presión usaste?

Si hacés un DCL sobre la escotilla, quedan tres fuerzas:

1) Fuerza que hace el agua sobre la escotilla, esta fuerza apunta hacia abajo:  Fagua = p.S, aquí la presión que hay que usar, es la presión sobre los puntos que están JUSTITO ARRIBA de la escotilla ---> a esta presión la calculás con el teorema de la hidrostática
2) Fuerza que hace el aire interno del submarino: esta fuerza apunta hacia arriba: Faire_interno = paire . S, aquí se usa la presión interna en el submarino
3) Fuerza que hace el marco de la escotilla sobre la misma; es una fuerza de contacto que hace el resto del techo, sobre la escotilla. Tiene que apuntar hacia abajo, ya que Fagua > Faire.   -----> ESTA fuerza es la que piden.

Después se plantea que la escotilla está en reposo, o sea: Sumatoria de fuerzas = 0, y se despeja la fuerza 3).

Avisáme si necesitás más ayuda en cualquiera de los problemas.

Saludos,
Miriam

Sigo sin poder hacer el ejerció 6, no puedo plantear para poder sacar la altura a la cual, la presión manometrica es 3600. Plante P(manometrica)=P(en cierto punto)- pabsoluta. Y después no se como seguir. Calcule la presión absoluta en la interfase del líquido, usando presión atmosférica 101300 pa y me dio un valor más pequeño.
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#7
Hola!

P(manometrica) = p(absoluta) - patmosférica, o sea: es descontar el efecto de la atmósfera.

Pero supongamos que lo hacemos en la forma en que lo estás pensando, es decir: con presiones absolutas.

Si calculaste la presión ABSOLUTA en la interfase del líquido, te tuvo que dar 103.700 Pa la presióm en la interfase. ¿Te dio esto? Si te dio diferente, necesitaría leer tu cálculo, para chequear el error.

Pero la presión que te piden, ABSOLUTA, tiene que ser: pabsoluta = 3600 Pa + 101.300 Pa = 104.900 Pa ---> y esto tiene que darse en un punto por debajo de la superficie entre líquidos.

Quiero decir: que pidan presión manométrica de 3600 Pa, es lo mismo que si pidieran 3600 + 101300 de presión absoluta.

Esto en caso de que tomes patm = 101.300 Pa. Pero en realidad, si hubieras elegido otro valor, no cambia la respuesta.

----------------------------

Otra forma de verlo: hacé de cuenta que la presión atmosférica arriba vale CERO. Entonces, la presión en un punto dentro del líquido, directamente COINCIDE con la manométrica.

Te dicen que la manométrica tiene que valer 3600 Pa. No te dicen en qué líquido está ese punto, entonces: comenzá calculando la presión manométrica en un punto en la interfase:

p(en la interfase) - 0 = densidad.g.DeltaH ----> tomé como CERO la patm, entonces la p(en la interfase) es directamente la MANOMETRICA. Calculála, y te va a dar 2400 Pa. ----> ésta es la manométrica EN LA SUPERFICIE DE SEPARACION ENTRE LIQUIDOS.

Después tenés que seguir, relacionando un punto en la interfase, con un punto más abajo...

No sé si te aclaré algo; si no, volvé a consultar.

Saludos,
Miriam
Responder
#8
(11-05-2019, 09:51 PM)miriamlaura escribió: Hola!

P(manometrica) = p(absoluta) - patmosférica, o sea: es descontar el efecto de la atmósfera.

Pero supongamos que lo hacemos en la forma en que lo estás pensando, es decir: con presiones absolutas.

Si calculaste la presión ABSOLUTA en la interfase del líquido, te tuvo que dar 103.700 Pa la presióm en la interfase. ¿Te dio esto? Si te dio diferente, necesitaría leer tu cálculo, para chequear el error.

Pero la presión que te piden, ABSOLUTA, tiene que ser: pabsoluta = 3600 Pa + 101.300 Pa = 104.900 Pa ---> y esto tiene que darse en un punto por debajo de la superficie entre líquidos.

Quiero decir: que pidan presión manométrica de 3600 Pa, es lo mismo que si pidieran 3600 + 101300 de presión absoluta.

Esto en caso de que tomes patm = 101.300 Pa. Pero en realidad, si hubieras elegido otro valor, no cambia la respuesta.

----------------------------

Otra forma de verlo: hacé de cuenta que la presión atmosférica arriba vale CERO. Entonces, la presión en un punto dentro del líquido, directamente COINCIDE con la manométrica.

Te dicen que la manométrica tiene que valer 3600 Pa. No te dicen en qué líquido está ese punto, entonces: comenzá calculando la presión manométrica en un punto en la interfase:

p(en la interfase) - 0 = densidad.g.DeltaH  ----> tomé como CERO la patm, entonces la p(en la interfase) es directamente la MANOMETRICA. Calculála, y te va a dar 2400 Pa. ----> ésta es la manométrica EN LA SUPERFICIE DE SEPARACION ENTRE LIQUIDOS.

Después tenés que seguir, relacionando un punto en la interfase, con un punto más abajo...

No sé si te aclaré algo; si no, volvé a consultar.

Saludos,
Miriam
Creó que pudo resolverlo. Tome, al final, la presión atmosférica como 0, y trabaje con presiones manometricas. Usando la presión de 2400, calcule la presión del fondo del recipiente que me dio 5600 pa. Luego, Plantee el teorema de la hidrostática: 
5600-3600= 800.10.h. 
Despegue h y me dio 0,25m=25cm. 
Y ese resultado lo reste a la altura total, que era 40 cm y me dio 15cm, el cual es la respuesta. Esta bien mi planteó ?
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#9
Hola,

Es correcto tu planteo, siempre y cuando hayas considerado que h es la dif. de altura entre: el PUNTO PEDIDO y el FONDO. Si pensaste eso, está bien.

Aunque en realidad, no hace falta calcular nada en el fondo. Sería más simple pensarlo así:

- Tenemos un punto con presión de 2400 Pa
- Y por debajo de ese punto, no sabemos bien cuánto pero seguro que es más abajo, tenemos un punto con presión de 3600 Pa

Entonces planteamos el TGH entre el punto desconocido, que es más bajo, y el punto en la separación entre líquidos:

p(punto incógnita) - 2400 Pa = 800.10. d

donde d es la dif. de altura entre la separación entre líquidos y el punto que nos piden.

Pero queremos que p(punto incógnita) = 3600, ésta es la consigna. Reemplazando:

3600 Pa - 2400 Pa = 800.10.d -----> d = 0,15 m = 15 cm. Esto quiere decir que el punto que nos piden está 15 cm por debajo que el punto que nos dan de dato.

Avisáme si te quedan dudas.

Saludos,
Miriam
Responder


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