Aplicaciones de la Hidrostática: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

En una presa de arco, la solicitación principal en el hormigón es:

Accepted Answer

Compresión biaxial

Answer

Compresión uniaxial

Answer

Tracción uniaxial

Answer

Tracción biaxial

Question 2

En un tanque cilíndrico de fondo plano, el esfuerzo máximo de tracción en la pared se encuentra en:

Accepted Answer

La unión fondo-pared

Answer

La parte superior del tanque

Answer

El ecuador del tanque

Answer

El fondo del tanque

Question 3

El golpe de ariete en una tubería se produce cuando:

Accepted Answer

Se cierra bruscamente una válvula

Answer

Se abre bruscamente una válvula

Answer

La tubería se contrae

Answer

La tubería se dilata

Question 4

Un orificio en una pared vertical que se encuentra sumergido en el fluido por debajo de su centro de gravedad es un:

Accepted Answer

Un orificio sumergido

Answer

Un orificio ahogado

Answer

Un orificio sumergido parcialmente

Question 5

La fórmula de Francis para el caudal en un vertedero rectangular es:

Accepted Answer

Una fórmula empírica

Answer

Una fórmula teórica

Answer

Una fórmula numérica

Answer

Una fórmula analítica

Question 6

Una presa de gravedad tiene una altura de 100 metros y un ancho de base de 50 metros. El agua almacenada en el embalse alcanza una altura de 90 metros. Si la densidad del agua es 1000 kg/m³ y la aceleración de la gravedad es 9.81 m/s², ¿cuál es la fuerza horizontal total que actúa sobre la presa debido a la presión del agua?

Accepted Answer

4.41 x 10⁹ N

Answer

8.82 x 10⁹ N

Answer

2.205 x 10⁹ N

Answer

1.764 x 10⁹ N

Question 7

Un tanque cilíndrico de 2 metros de diámetro y 4 metros de altura está lleno de agua. ¿Cuál es la fuerza total que actúa sobre el fondo del tanque debido a la presión del agua?

Accepted Answer

1.256 x 10⁵ N

Answer

2.512 x 10⁵ N

Answer

6.28 x 10⁵ N

Question 8

Un dique de tierra tiene un ángulo de inclinación de 30° con respecto a la horizontal y una altura de 5 metros. Si el agua detrás del dique alcanza una altura de 4 metros, ¿cuál es la tensión cortante en el suelo del dique?

Accepted Answer

19.62 kPa

Answer

9.81 kPa

Answer

49.05 kPa

Answer

39.24 kPa

Question 9

Un tanque de almacenamiento de agua tiene una forma rectangular con una base de 10 metros por 5 metros. El tanque está lleno hasta una altura de 3 metros. ¿Cuál es el volumen de agua almacenado en el tanque?

Accepted Answer

150 m³

Answer

60 m³

Answer

30 m³

Answer

75 m³

Question 10

Se coloca un objeto con una densidad de 800 kg/m³ en agua. ¿Flotará o se hundirá?

Accepted Answer

Flotará

Answer

Depende de la forma del objeto

Answer

Se hundirá

Answer

Permanecerá suspendido en el agua

Question 11

Una tubería de 10 cm de diámetro transporta agua a una velocidad de 2 m/s. ¿Cuál es el caudal de agua en la tubería?

Accepted Answer

0.0157 m³/s

Answer

0.1256 m³/s

Answer

0.0314 m³/s

Answer

0.0628 m³/s

Question 12

Un barco tiene un desplazamiento de 1000 toneladas. ¿Cuál es la fuerza de flotación que actúa sobre el barco?

Accepted Answer

9.81 x 10⁶ N

Answer

4.905 x 10⁶ N

Answer

2.943 x 10⁶ N

Answer

1.962 x 10⁶ N

Question 13

Una tubería de 20 cm de diámetro se estrecha a 10 cm de diámetro. Si la velocidad del agua en la sección más ancha es 1 m/s, ¿cuál es la velocidad del agua en la sección más estrecha?

Accepted Answer

4 m/s

Answer

1 m/s

Answer

2 m/s

Answer

0.5 m/s

Question 14

Un tanque de agua tiene un agujero a 2 metros por debajo del nivel del agua. ¿Con qué velocidad sale el agua por el agujero?

Accepted Answer

6.26 m/s

Answer

3.13 m/s

Answer

9.81 m/s

Answer

12.52 m/s

Question 15

Una presa de arco tiene un radio de curvatura de 50 metros y una altura de 100 metros. El agua almacenada en el embalse alcanza una altura de 90 metros. Si la densidad del agua es 1000 kg/m³ y la aceleración de la gravedad es 9.81 m/s², ¿cuál es la fuerza horizontal total que actúa sobre la presa debido a la presión del agua?

Accepted Answer

2.827 x 10⁹ N

Answer

1.413 x 10⁹ N

Answer

5.654 x 10⁹ N

Question 16

¿Cuál es la presión hidrostática en el fondo de un tanque abierto que contiene agua hasta una profundidad de 5 metros?

Accepted Answer

49.05 kPa

Answer

24.52 kPa

Answer

5 kPa

Answer

98.1 kPa

Question 17

Un dique rectangular retiene agua con una altura de 10 metros. Si la anchura del dique es de 5 metros, ¿cuál es la fuerza hidrostática total que actúa sobre la cara vertical del dique?

Accepted Answer

2452.5 kN

Answer

490.5 kN

Answer

1226.25 kN

Question 18

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA sobre el principio de Arquímedes?

Accepted Answer

La fuerza de flotación actúa en el centro de gravedad del cuerpo sumergido.

Answer

Un cuerpo flotará si la fuerza de flotación es mayor que el peso del cuerpo.

Answer

La fuerza de flotación es igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo.

Question 19

Se está diseñando una tubería para transportar agua a una velocidad de 2 m/s. Si el diámetro de la tubería se reduce a la mitad, ¿cuál será la nueva velocidad del agua?

Accepted Answer

8 m/s

Answer

4 m/s

Answer

1 m/s

Answer

2 m/s

Question 20

Un manómetro conectado a una tubería de agua indica una presión manométrica de 30 kPa. ¿Cuál es la presión absoluta en la tubería si la presión atmosférica es de 101.3 kPa?

Accepted Answer

131.3 kPa

Answer

3039 kPa

Answer

1313 kPa

Answer

71.3 kPa

Question 21

¿Cuál de los siguientes NO es un factor que afecta la fuerza de flotación sobre un objeto sumergido?

Accepted Answer

La masa del objeto sumergido.

Answer

El volumen del fluido desplazado.

Answer

La densidad del fluido.

Answer

La aceleración debida a la gravedad.

Question 22

Un tanque cilíndrico con un diámetro de 2 metros contiene agua hasta una altura de 3 metros. ¿Cuál es el peso total del agua en el tanque?

Accepted Answer

92.4 kN

Answer

30.8 kN

Answer

9.24 kN

Answer

184.8 kN

Question 23

¿Qué tipo de esfuerzo experimenta la pared de un tanque cilíndrico debido a la presión hidrostática del fluido contenido?

Accepted Answer

Esfuerzo circunferencial

Answer

Esfuerzo cortante

Answer

Esfuerzo longitudinal

Question 24

En una tubería horizontal, la velocidad del agua aumenta de 2 m/s a 4 m/s. Según el principio de Bernoulli, ¿qué sucede con la presión en la tubería?

Accepted Answer

La presión disminuye.

Answer

La presión permanece igual.

Answer

La presión aumenta.

Answer

No se puede determinar sin conocer el diámetro de la tubería.

Question 25

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el concepto de empuje hidrostático?

Accepted Answer

Es la fuerza ascendente ejercida por un fluido sobre un objeto sumergido o parcialmente sumergido.

Answer

Es la presión ejercida por un fluido en reposo sobre una superficie sumergida.

Answer

Es la fuerza que impulsa a un fluido a través de una tubería.