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MECÁNICA DE FLUIDOS II - PROBLEMAS PROPUESTOS
ESCUELA: INGENIERÍA CIVIL – CICLO: VI Página 1
“UNIVERSIDAD SANPEDRO”
CHIMBOTE
2012
INTEGRANTES:
*CRIBILLERO MAGUIÑA
YUDI STEFANI
*ROBLES MALDONADO MANOLO
*MONZON CRUZ LADY
*CRISANTO ROBLES OSWALDO
ING. DANTE SALAZAR SANCHEZ
FLUIDOSII –PROBLEMAS PROPUESTOS
4

INDICE
CAPITULO VI – ARTURO ROCHA
 PROBLEMAS
04………………………………………………………………. 2
14………………………………………………………………. 3
24………………………………………………………………. 4
34………………………………………………………………. 4
44………………………………………………………………. 6
CAPITULO VII – ARTURO ROCHA
 PROBLEMAS
09………………………………………………………………9
19……………………………………………………………… 10
29……………………………………………………………… 10
39……………………………………………………………… 11
CAPITULO I – PEDRO RUIZ
 PROBLEMAS
16………………………………………………………………9
26……………………………………………………………… 10
36……………………………………………………………… 10

PROBLEMAS PROPUESTOS
(CAP. VI – ARTURO ROCHA)
4.Hallar el radio que debe tener la sección semicircular de un canal
para transportar 3 m3/s. La pendiente del canal es 1 en 2 500.
Considerar que el coeficiente C de Chezy es 49 /s. Si el canal
tuviera forma rectangular, pero el mismo ancho y profundidad total
que la sección anterior, ¿Cuál sería el gasto con el mismo valor de Cy
la misma pendiente?
14. En un canal de 0.80 m de ancho y 0.30 m de tirante fluye
petróleo. La pendiente del canal es0,0008. El canal es de fierro
galvanizado. La viscosidad del petróleo es m2/s y su
pesoespecífico relativo es 0.86. Calcular el gasto.

24. El gasto de canal de alimentación de una central hidroeléctrica
es de 60 m3/s. El talud es 1.25.
a) Calcular las dimensiones de la sección transversal para un
tirante de 2 m y una pendiente de0,0008 (el coeficiente de
rugosidad G de Bazin es 0.30).
b) Conservando la velocidad del caso anterior ¿Cuáles serían
las dimensiones del canal en condiciones de máxima
eficiencia hidráulica? ¿Cuál deberá ser la pendiente del
canal?
c) ¿Cuál sería la sección de máxima eficiencia hidráulica
manteniendo una pendiente 0.001. ¿Cuál será la velocidad
en este caso?
Solución :
a)
Datos :
30.0
0008.0
.2
.25.1
60 3
G
S
my
mz
smQ
Sustituyendo en :
522)225.1(
)(
bbA
yzybA

403.625.11)2(2
12
2
2
bbP
zybP
403.6
52
b
b
R
P
A
R
52
60
b
V
A
Q
V
En la ecuación de Bazin :
)....(
30.0
1
87
R
C
En la ecuación de Chezy :
)........(
RS
V
C
RSCV
Igualando amabas ecuaciones:
)30.0(87
30.0
87
30.0
1
87
RVSR
RS
V
R
R
RS
V
R
Sustituyendo :
30.0
403.6
52
403.6
52
52
60
4607.2
)30.0(
0008.087
2/1
b
b
b
b
b
R
RV
30.0
403.6
52
)52(
)403.6(60
4607.2
2/1
2
b
b
b
b

Tabulando:
.803.9 mb
Luego la velocidad seria:
438.2.
5803.92
60
52
60
b
V
b)
Datos :
30.0
438.2
.25.1
60 3
G
smV
mz
smQ
Sustituyendo en :
)1.....(25.1
)25.1(
)(
2
ybyA
yybA
yzybA
)2........(20.3
25.112 2
ybP
ybP
Despejando de (2) la base:
)3.......(20.3 yPb

Sustituyendo (3) en (1):
)4.......(95.1
25.120.3
25.1)20.3(
2
22
2
yPyA
yyPyA
yyyPA
Derivando (4) con respecto a y :
yP
yP
yP
dy
dA
9.3
9.30
9.3
yb 7.0
.......(*)95.1
25.1)7.0(
2
2
yA
yyyA
Cálculo del área hidráulica:
......(**)61.24
438.2
60
V
Q
A
Igualando (*) en (**)
.55.3
61.2495.1 2
my
y
.49.2 mb
Calculo del radio hidraúlico
......(**)61.24
85.13
61.24
P
A
R

34. Hallar las dimensiones que debe tener un canal trapecial en
máxima eficiencia hidráulica parallevar un gasto de 70 m3/s. La
pendiente es de 0.0008 y el talud es de 1.5. El fondo es deconcreto
frotachado y los taludes están formados de albañilería de piedra
bien terminados.
DATOS:
nb = 0.014 Q = 70 m3/s Z = 1.5
nT = 0.03 S = 0.0008 b =? y =?
A = (b + zy) y = b*y + 1.5 y2……………………………… (1)
P = b + 2y (1 + z2)1/2
P = b + 2y (3.25)1/2…………………………………………… (2)
+ CONDICIÓN DE M.E.H.
R = Y/2

b = 0.605551276y……………… ……… (3)
+ (3) en (1) +(3) en (2)
A = (0.605551276y) y +
A = P = 4.211102551y
+ CÁLCULO PARA RUGOSIDAD COMPUESTA
PERÍMETRO MOJADO
P1 = b
P1 = 0.605551276y
………………………PT = P1 + P2
np = 0.028007
Q =
y 4.3 4.4
f(y) 65.49 69.64

Y = 4.4m B = 2.66m
44. Un acueducto tiene la forma que se muestraen la figura.
S = 0,0005
Q= 800 l/s
n = 0,012
Calcular el tirante, la velocidad media correspondiente y determinar
cual sería eltirante para las condiciones de gasto máximoy de
velocidad máxima.

(CAP. VII – ARTURO ROCHA)
9. Demostrar que en un canal rectangular en condiciones críticas son
aplicables, en el sistemamétrico, las siguientes ecuaciones:
a) = 3.13
b) = 3.13 = 2.56
c) = 0.73
d) = 0.467
e) = 2.14

19. Demostrar que los resultados del ejemplo 7.6 son compatibles
con la ecuación 7-60.

-----------------ecuación 7-60

29. Demostrar que a energía constante, para un mismo gasto, hay
dos regímenes posibles: río ytorrente. Entre los tirantes respectivos
debe cumplirse que:
O bien,
39. Dibujar para un canal rectangular las siguientes curvas:
a) E –y para q = 5 m3/s/m
b) F.E.− y para q = 5 m3/s/m
c) q − y para E = 4 m
Calcular los mínimos o máximos en cada caso. Considerar en el
intervalo 0 ≤ y ≤ 2,80 m valores de Δy = 0,50 m.

(CAP. I – PEDRO RUIZ)
16. Los ingenieros civiles con frecuencia encuentran flujo en
tuberías donde éstas no estáncomplemente llenas de agua. Por
ejemplo esto ocurre en alcantarillas y, por consiguiente, el flujo es la
superficie libre. En la figura se muestra una tubería parcialmente
llena que transporta 10pies3/s. Sí el n de Manning es 0.015, ¿cuál es
la pendiente necesaria para un flujo normal de 50pies3/s?

26. Calcular el gasto que pasa por una canal principal y el aliviadero
de la figura para un flujopermanente uniforme con So= 0.0009 y
d=2.5 m, talud 1:1
36. Un canal debe transportar 6 m3/s. La inclinación de las paredes
(talud) impuesta por lanaturaleza del terreno es 60° con la

horizontal. Determinar las dimensiones de la sección transversalcon
la condición de obtener máxima eficiencia hidráulica. La pendiente
del fondo es 0.003 y elcoeficiente de rugosidad de Kutter se ha
considerado de 0.025.

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