Aplicaciones de la Estática de Fluidos: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

Una compuerta es un dispositivo que regula el flujo de un fluido. ¿Cuál es el propósito de una compuerta de sector?

Accepted Answer

Controlar el flujo de agua en canales y presas

Answer

Almacenar agua

Answer

Generar electricidad

Answer

Medir la presión de un fluido

Question 2

La presión hidrostática es la presión ejercida por un fluido en reposo. ¿Cuál de las siguientes fórmulas calcula la presión hidrostática?

Accepted Answer

ρgh

Answer

ρa

Answer

ρv^2

Answer

Pa

Question 3

Una boya es un dispositivo que flota en un fluido. ¿Qué principio físico explica la flotación de un objeto?

Accepted Answer

Principio de Arquímedes

Answer

Ecuación de Bernoulli

Answer

Ley de gravitación universal

Answer

Ley de Stokes

Question 4

El flujo de Couette es un tipo de flujo de fluido en el que un fluido se mueve entre dos placas paralelas. ¿Cuál es la característica distintiva del flujo de Couette?

Accepted Answer

Gradiente de velocidad lineal

Answer

Flujo turbulento

Answer

Gradiente de presión

Answer

Flujo no newtoniano

Question 5

La viscosidad es una propiedad de los fluidos que se opone al flujo. ¿Cuál es la unidad SI de viscosidad?

Accepted Answer

Pascal segundo (Pa·s)

Answer

Julio por metro cuadrado (J/m²)

Answer

Kilogramo metro cuadrado por segundo (kg·m²/s)

Answer

Newton metro (N·m)

Question 6

La cavitación es un fenómeno que puede ocurrir en fluidos que se mueven a alta velocidad. ¿Cuál es la causa principal de la cavitación?

Accepted Answer

Disminución de la presión del fluido

Answer

Aumento de la viscosidad del fluido

Answer

Aumento de la densidad del fluido

Answer

Disminución de la temperatura del fluido

Question 7

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la presión hidrostática en un punto a una profundidad h bajo la superficie de un fluido?

Accepted Answer

P = ρgh

Answer

P = F/A

Answer

P = mg

Answer

P = hv^2

Question 8

El principio de Arquímedes establece que:

Accepted Answer

La fuerza de flotación hacia arriba sobre un objeto sumergido en un fluido es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.

Answer

La fuerza de flotación es proporcional a la densidad del objeto.

Question 9

¿Cuál de las siguientes aplicaciones NO se basa en el principio de Arquímedes?

Accepted Answer

Determinación de la densidad de un gas

Answer

Medición de la fuerza de flotación en un submarino

Answer

Cálculo del empuje sobre un globo

Question 10

Un hidrómetro es un instrumento que se utiliza para:

Accepted Answer

Medir la densidad relativa de un fluido

Answer

Medir la viscosidad de un fluido

Answer

Medir el caudal de un fluido

Answer

Medir la presión de un fluido

Question 11

La flotabilidad de un objeto en un fluido depende de:

Accepted Answer

La densidad del objeto y la densidad del fluido

Answer

La tensión superficial del fluido y la temperatura

Answer

La viscosidad del fluido y la forma del objeto

Answer

La presión y la temperatura del fluido

Question 12

¿Cuál es el objetivo principal de una presa de gravedad?

Accepted Answer

Resistir las fuerzas del agua por medio de su propio peso

Answer

Controlar las inundaciones

Answer

Almacenar agua para el riego

Question 13

El principio de Pascal establece que:

Accepted Answer

La presión aplicada a un fluido se transmite uniformemente en todas direcciones y a todas las partes del fluido

Answer

La presión en un fluido es proporcional a su profundidad

Answer

Los fluidos siempre fluyen de áreas de alta presión a áreas de baja presión

Question 14

Una aplicación importante de los manómetros es:

Accepted Answer

Medir la presión de los fluidos

Answer

Detectar fugas

Answer

Calcular el caudal

Answer

Determinar la altitud

Question 15

La fuerza de flotación que actúa sobre un cuerpo sumergido en un fluido es:

Accepted Answer

Igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo

Answer

Igual al peso del cuerpo

Answer

Igual a la densidad del fluido multiplicada por el volumen del cuerpo sumergido

Answer

Igual a la presión del fluido sobre el fondo del cuerpo

Question 16

¿Cuál es la fórmula para calcular la presión hidrostática sobre una superficie sumergida vertical?

Accepted Answer

P = hγA

Answer

P = γV

Answer

P = A/h

Answer

P = yh

Question 17

El centro de presión de una superficie sumergida es el punto donde:

Accepted Answer

La fuerza hidrostática total actúa sobre la superficie

Answer

El área de la superficie es máxima

Answer

La presión del fluido es mínima

Answer

La profundidad del agua es mayor

Question 18

¿Cuál es el principio de funcionamiento del tubo de Pitot?

Accepted Answer

Mide la diferencia de presión entre un punto estancado y un punto en el flujo

Answer

Mide la velocidad del flujo utilizando un diafragma

Answer

Mide la altura del fluido en un tanque

Question 19

La viscosidad dinámica de un fluido representa:

Accepted Answer

Su resistencia a la deformación por cizallamiento

Answer

Su densidad

Answer

Su presión

Answer

Su velocidad

Question 20

¿Cuál es la unidad SI de viscosidad cinemática?

Accepted Answer

m²/s

Answer

N/m²

Answer

Pa·s

Question 21

Una presa tiene una altura de 20 metros y un ancho de 100 metros. La presión del agua en la base de la presa es:

Accepted Answer

200 kPa

Answer

400 kPa

Answer

100 kPa

Question 22

Una compuerta rectangular de 2 metros de ancho y 1 metro de alto se coloca verticalmente en un canal de agua. ¿Cuál es la fuerza resultante que actúa sobre la compuerta?

Accepted Answer

19,62 kN

Answer

39,24 kN

Answer

49,05 kN

Answer

9,81 kN

Question 23

Un manómetro de tubo en U contiene mercurio (densidad = 13,6 g/cm³) y agua (densidad = 1 g/cm³). La diferencia de altura entre las columnas de mercurio es de 10 cm. ¿Cuál es la presión manométrica?

Accepted Answer

13,6 kPa

Answer

1,36 kPa

Answer

136 kPa

Answer

1,013 kPa

Question 24

Un tanque de agua tiene una abertura en la parte inferior. La velocidad del agua que sale de la abertura se puede determinar mediante:

Accepted Answer

La ecuación de Bernoulli

Answer

La ecuación de continuidad

Answer

La ley de Archimedes

Answer

La ley de Pascal

Question 25

Una estructura de hormigón armado se diseñó con una sección transversal rectangular para soportar la presión hidrostática de un depósito de agua. ¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la fuerza resultante sobre la estructura?

Accepted Answer

El material del depósito

Answer

La densidad del agua

Answer

El área de la superficie

Answer

La profundidad del agua

Question 26

Un ingeniero está diseñando un sistema de tuberías para transportar agua desde una fuente hasta una planta de tratamiento. ¿Cuál de los siguientes principios de la estática de fluidos es crucial para garantizar que el agua fluya correctamente?

Accepted Answer

La ley de Pascal

Answer

La ecuación de Bernoulli

Answer

La ley de Archimedes

Answer

La ecuación de continuidad

Question 27

Un globo de aire caliente flota debido a:

Accepted Answer

La fuerza de flotación

Answer

La fuerza de gravedad

Answer

La presión hidrostática

Answer

La presión atmosférica

Question 28

¿Cuál de las siguientes opciones es una ventaja de utilizar un manómetro de Bourdon para medir la presión?

Accepted Answer

Es portátil y fácil de usar

Answer

Puede medir presiones muy bajas

Answer

Tiene una alta precisión

Answer

Es insensible a las vibraciones

Question 29

Una compuerta circular de 1 metro de diámetro se coloca horizontalmente en el fondo de un tanque de agua. ¿Cuál es el momento resultante sobre el centro de la compuerta debido a la presión hidrostática?

Accepted Answer

1.962 kN·m

Answer

3.924 kN·m

Answer

4.905 kN·m

Answer

0.981 kN·m

Question 30

Una boya de 100 kg de masa flota en el agua. ¿Cuál es el volumen de agua desplazado por la boya?

Accepted Answer

0.1 m³

Answer

10 m³

Answer

1 m³

Answer

0.01 m³