El documento presenta 20 ejercicios de hidráulica. El ejercicio 1 involucra calcular el volumen de helio necesario para que un globo ascienda desde el suelo. El ejercicio 2 involucra calcular el volumen de aire necesario para hacer flotar un objeto a 60m de profundidad amarrado a un globo. El ejercicio 19 involucra calcular las presiones en diferentes puntos de un tanque de combustible de un camión que desacelera.

1. GUIA DE EJERCICIOS
Hidráulica
1. Un globo tiene un volumen máximo de 500 m3
y un peso total del envoltorio, la estructura
y la carga de 4000 N, sin contar el gas con que se rellena. Para hacerlo ascender desde el
suelo se llana con un volumen V1, menor que Vmax, de helio, cuya densidad a presión
atmosférica, a nivel del suelo es de 0,167 kg/m3
. La densidad del aire a nivel del suelo es
de 1,23 kg/m3
y su temperatura absoluta es de 300 K.
a) ¿Qué volumen de helio debe de tener el globo para que comience a ascender desde
el suelo?
b) Si se colocan 480 m3
de helio al nivel del suelo, determine la aceleración vertical
con que el aparato comienza a subir?
2. Para rescatar un objeto que se encuentra a 60 m de profundidad en el fondo del mar se le
amarra un globo que será llenado con aire para hacerlo flotar. El objeto tiene un volumen
de 2,5 m3
y una masa de 4000 kg. El globo puede considerarse sin peso y puede tener un
volumen máximo de 4 m3
cuando esta totalmente inflado. Ela agua es incompresible con
una densidad de 1030 kg/m3
y a una temperatura constante de 15° C. El aire que se utiliza
para llenar el globo puede considerarse como un gas ideal. Una vez que el conjunto
comienza a ascender no se le agrega más aire, y el aire se mantiene a la temperatura del
agua.
a) ¿Qué volumen de aire debe de tener el globo para que el conjunto comience a subir
desde los 60 m de profundidad?
b) ¿Qué masa de aire es necesario inyectar al globo para que esto ocurra?
c) ¿ A que profundidad el globo esta totalmente inflado?
3. Para la figura adjunta calcule la lectura del
manómetro H

2. Agua a
20° C
1 m
4 m
Cuerda

4. Determine la diferencia de presión
entre la tubería de agua y la de aceite
que muestra la figura.
5. Para el tanque de la figura , si H = 16 cm, ¿cuál
es la presión en el manómetro?
6. Una barra redonda de diámetro 8 cm, de madera
uniforme está amarrada al fondo mediante una
cuerda. Determina a) la tensión en la cuerda b) la
gravedad especifica de la cuerda. ¿ Es posible
encontrar , con la información entregada?
7. La compuerta de la figura es de 2 m de ancho
y está unida en A por medio de una bisagra y
tiene un tope en B. Calcular la fuerza en B.
h=5 m
Agua
A
B
h=1 m

3. 8. Una puerta sumergida de 2 m de ancho esta
unida en A por medio de una bisagra. Encuentre
la fuerza necesaria para mantener la puerta
cerrada.
9. Determine la nueva lectura
diferencial a lo largo de la parte
inclinada del manómetro de
mercurio, si la presión en la tubería
A decrece en 10 kPa y la presión en
la tubería B permanece sin alterar.
La gravedad específica de A es de
0,9 y en B hay agua. S.G. mercurio
13,6. ςagua=9,81 kN/m3
.
10. Una compuerta rectangular homogénea 1
[m] de ancho (B) y 2,5 [m] (L) de largo,
forma un ángulo de 30º con la horizontal,
tiene una masa de 300 [kg] y es
mantenida en posición por un cable
flexible horizontal. Desprecie fricción en
la bisagra. Determine la tensión en el
cable.
30°
1 m
2 mAgua
F
compuerta
agua
cable
2,5 m
2 mbisagra

4. 11. Una compuerta de 4,6 [m] de largo y 2,4 [m] de
ancho. Está unida a una bisagra en B y tiene un
tope en A. La compuerta tiene un peso de 21000
[N]. Determine el nivel (h) para que la compuerta
comience a abrirse.
12. Un trozo de madera de 5x5 [cm] y 2,2 [m] de largo (S.G=0,65). ¿Cuánto plomo se debe
agregar a un extremo de manera que flote verticalmente con 30 [cm] fuera del agua?
13. Uno cubo de goma está sumergido y
mediante un cable de masa despreciable,
sostiene un cubo de cobre. Calcule el
volumen mínimo del cubo de goma para
mantener el sistema en equilibrio. Volumen
cubo de cobre 30 cm3
. 39982
mkgOH 
331068 mkg,Cu  ; 3800 mkggoma 
14. De la figura, determine la
diferencia de presión entre A y B.
Para el aire use
Gamma=12 N/m3
Cubo de goma
Cobre
Agua

5. H
A
B
A
C
fluido
L
15. Una esfera homogénea de peso especifico , flota entre
dos líquidos de densidades diferentes , de tal manera que el
plano que separa a los dos líquidos pasa por el centro de la
esfera. Determine la relación entre los pesos especifico 1 y
2.
16. ¿Qué gradiente de presión es necesario para acelerar agua (ρ=1000 kg/m3
) en una tubería
horizontal a una razón de 6 m/s2
?
17. Un estanque lleno de fluido de s.g. 1,3 es acelerado hacia abajo a
razón de 2/3g y hacia la derecha g, si L=2,5 [m] y H= 3 [m]. Determina
a) pC-pA y b) pB-pA
Resp: a) 12,7 [kPa] ; b) 44,6 [kPa]
18. Un estanque cerrado con liquido de S.G.=1,2, rota en torno a un eje
vertical, al mismo tiempo todo el estanque acelera hacia arriba a razón
de 4 [m/s2
]. Si ω= 10 [rad/s], encuentre la diferencia de presión entre
A y B. El punto B está en el fondo del estanque a 0,5 m del eje de
rotación y A está en la parte superior sobre el eje de rotación.
Resp: 48,1 [kPa]
19. El estanque de un camión está lleno de
bencina (γ= 6,6 k [N/m3
]). El camión
desacelera a una razón de 3,05 [m/s2
].
a) Si el estanque tiene 6 [m] de largo y si la
presión en la parte superior trasera es la
presión atmosférica, Encuentre la presión en la parte superior delantera.
b) Si el estanque tiene 1,8 [m] de alto encuentre la presión en la parte inferior delantera.
Resp: a) 12,5 [kPa]; b) 24,6 [kPa]
20. Demuestra que