1) Fluye agua a 10 °C sobre una placa plana de 1.1 m de longitud con una velocidad
de 0.55 m/s. Si el ancho de la placa es de 2.5 m, calcule la fuerza de arrastre que
actúa en el lado superior de la placa. (Las propiedades del agua a 10 °C son:
densidad 999.7 kg/m3 y viscosidad dinámica 1.307 x 10-3 kg/m s)
Seleccione una:
a. 6.32 N
b. 0.81 N
c. 0.46 N
d. 4.16 N
e. 2.75 N
1) Una persona conduce su motocicleta a una velocidad de 90 km/h en aire a 20 °C.
El área frontal de la motocicleta y el conductor es de 0.75 m2. Si el coeficiente de
arrastre en estas condiciones se estima en 0.90, la fuerza de arrastre que actúa
sobre la motocicleta en la dirección del flujo es:
Seleccione una:
a. 420 N
b. 379 N
c. 204 N
d. 254 N
e. 328 N
2) Un tanque esférico de 1.2 m de diámetro externo se ubica en el exterior a 1 atm y
25 °C, y está expuesto a vientos de 48 km/h. Determine la fuerza de arrastre
ejercida por el viento sobre el tanque.
Exprese su respuesta en N.
R=
3) El fabricante de un automóvil reduce el coeficiente de arrastre del vehículo de 0.38
a 0.33 como resultado de algunas modificaciones en su forma y diseño. Si, en
promedio, el arrastre aerodinámico representa 20 por ciento del consumo de
combustible, la reducción porcentual en el consumo de combustible del automóvil
debido a la reducción del coeficiente de arrastre es:
Seleccione una:
a. 1.3 %
b. 6.6 %
c. 15 %
d. 2.6 %
e. 13 %
4) Durante un experimento, tres pelotas de aluminio (ρ a = 2,600 kg/m3) con diámetros
de 2, 4 y 10 mm, respectivamente, se liberan en un tanque lleno con glicerina a
22° C (ρglicerina = 1,274 kg/m3 y μglicerina = 1 kg/(m∙s). Se mide que sus velocidades
terminales de asentamiento son: 3.2, 12.8 y 60.4 mm/s, respectivamente.
Compare el valor de la pelota de 2 mm con la velocidad predicha por la forma
general de la ley de Stokes para fuerza de arrastre F D = 3πμDV + (9π/16)pV2D2,
que es válida para números de Reynolds muy bajos (R e <<1). Determine el error
cometido para el caso de la pelota de 2 mm.
Exprese su respuesta en por ciento.
R=
5) Alrededor de un mástil de bandera de 18 m de altura y 20 cm de diámetro fluye
aire a 20 °C y 1 atm con una velocidad de 75 km/h. El coeficiente de resistencia,
basado en el área frontal es 1.15. Estime el momento flector debido al viento en la
base del mástil.
Seleccione una:
a. 61.0 kN * m
b. 30.5 kN * m
c. 19.4 kN * m
d. 15.2 kN * m
e. 9.7 kN * m
6) Para el flujo a lo largo de una placa plana donde x es la distancia desde el borde
delantero, el espesor de la capa límite crece como:
Seleccione una:
a. (1/x)
b. x
c. x2
d. La raíz cuadra de x
7) ¿Cuál de las siguientes opciones no es una región de flujo donde la aproximación
de la capa límite pueda ser adecuada?
Seleccione una:
a. Región delgada cerca de una pared sólida
b. Estela
c. Capa de mezclado
d. De chorro
e. Región invíscida