Guía 5: Hidrostática

1)Sitio interactivo
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/presion.html

Sitio interactivo sobre Priquímedes

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.html

2)Introducción de la hidrostática (video)
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/introduccion-a-la-hidroestatica-video

3)Principio de Pascal
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-pascal-video

https://www.youtube.com/watch?v=q32BKfuXDU0

4)Principio de Pascal, transmisión de fuerzas en líquidos

https://www.youtube.com/watch?v=Uxo8ZckoLV0

5)Prensa de Pascal

https://www.youtube.com/watch?v=-Vj918UdJFE

Densidad 1 ( alcohol, agua y mercurio)
https://www.youtube.com/watch?v=WxxE0piXF7A

Densidad 2 (Agua , solución ácida, solución salina)

https://www.youtube.com/watch?v=L5_q6REfAJY

Densidad 3 ( agua, leche, alcohol, vino)

https://www.youtube.com/watch?v=GiaknYQETy4

Densidad patrón: el agua

https://www.youtube.com/watch?v=BgDEEV0TkGs

Laboratorio virtual sobre densidad
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htm

Densidad del aire
https://www.youtube.com/watch?v=TL-bbchI8hA



6)Presión hidrostática: Germán Rodríguez Ojeda

https://www.youtube.com/watch?v=G6hvhfhUoAg

Caída de agua a diferentes alturas
https://www.youtube.com/watch?v=JFt94aSfGgM

7)Vasos comunicantes
https://www.youtube.com/watch?v=wUKZk0WWZzQ



Principio de Arquímedes
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-1-video
¨
Principio de Arquímedes II
http://www.educatina.com/fisica/mecanica/hidrostatica/principio-de-arquimedes-2-video

Sitio interactivo
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/eureka.swf

Universidad de Concepción del Uruguay

Ingeniería Agronómica

Física
                                                                                  Guía 5

Hidrostática

1-      En un recipiente cúbico de 10 cm de lado se encuentra un gas a la presión de 15 atm, si la presión exterior (atmosférica) es de 750 mm Hg, hallar: a) la fuerza que soporta la pared del recipiente debido al gas interior, b) la fuerza que soporta  debido a la atmósfera. C) la fuerza neta perpendicular a la pared del recipiente y dirigida hacia afuera. Rta: 1,519 x 10⁴ N; 1 x 10 ³ N; 1,419 x 10 ⁴ N.

2-      Calcular la presión que ejerce sobre su base un cilindro de oro de 20 cm de alto. Densidad del oro 19,3 g/cm³. Rta: 0,37 atm.

3-      Si la presión manométrica del agua en la tubería a nivel del depósito de un edificio es de 500 Kpa, ¿a qué altura se elevará el agua? Rta:51 m

4-      Estimar la diferencia de la presión hidrostática, debida a la sangre, entre la cabeza y el corazón, el corazón y los pies, la cabeza y los pies, de una persona que mide 1,75 m de altura, para distintas posiciones: de pie, acostada. Densidad de la sangre: 1,06 x 10³ kg/m³

Rta: 13,5 cm Hg; 3,2 cm Hg; 10,3 cm Hg, a cargo del alumno.

5-      Al desplazarse en ascensor de un piso a otro de un edificio, una persona experimenta en su oído una fuerza neta hacia afuera debido a una disminución de la presión externa (suponiendo constate la presión detrás del tímpano), dicha fuerza vale 0,025 N y el tímpano tiene un área de 0,5 cm². Suponiendo que el aire es un fluido incompresible, cuya densidad es de 1,2 g/l, determinar la distancia recorrida por el ascensor y el sentido del movimiento. Rta: 41,7 m; 

6-      Dos vasos A y B contienen agua en equilibrio. El vaso A tiene una base de 2 cm² y contiene agua hasta 10 cm de altura. El B, tiene una base de 4 cm² y la altura de agua es de 5 cm.    ¿Cuál es la presión debida al peso del agua en cada a 4 cm de profundidad? ¿Cuál es la presión generada por el agua en el fondo de cada vaso? Rta: 400 Pa, 1000 Pa; 500 Pa.

7-      En el tubo en U abierto como se muestra en la figura, hay dos líquidos inmiscibles de pesos específicos ρ₁ y ρ₂. Si h₁ = 2 cm y h₂ = 3 cm y el líquido de la izquierda es agua, ¿cuánto vale ρ₂? Peso específico del agua 1 gf/ cm³. Rta: 0,66 gf/ cm³.

8-      Los diámetros de los émbolos grande y pequeño de un elevador hidráulico son 24 y 8 cm, respectivamente. a)¿Cuál es el módulo de la fuerza que debe aplicarse al émbolo más pequeño para mantener en equilibrio un automóvil de 1000 kg colocado sobre el émbolo grande? b)Si el émbolo grande asciende 5 cm, ¿cuánto desciende el émbolo pequeño? Rta: 1111 N, 45 cm.

9-      Tenemos una prensa hidráulica, las superficies de sus secciones son 50 cm2 la del pistón pequeño y 250 cm2 la del pistón grade. Con ella queremos levantar una masa de 400 kg. a)¿Qué fuerza tiene que realizar el operador de la prensa? b)¿ Dónde debe colocar el objeto de 400 kg? c) Si la máxima fuerza que puede realizar fuese de 700 N, ¿podrá levantar el objeto?

10-   El radio del émbolo menor de una prensa es de 4 cm, si sobre él se aplica una fuerza de 60 N se obtiene en el otro émbolo una de 300 N. ¿Cuál es el radio de éste émbolo?
11-      El tubo de la figura está cerrado por el extremo de la ampolla y abierto en el otro, y tiene mercurio alojado en las dos asas inferiores. Los números indican las alturas en milímetros. Si la presión atmosférica es de 760 mmHg. ¿Cuánto vale la presión en el interior de la ampolla? Rta: 540 mm Hg.  (falta gráfico)
12-      Se dispone de un tubo en U de ramas iguales y lleno de mercurio hasta 50 cm de los bordes. La presión atmosférica es de 75,5 cm Hg. Se obturan ambas bocas y en una de ellas se conecta una bomba de vacío? (Suponga que no hubo cambios de temperatura) Rta: 25,1 cm.
13-      Se sumerge un cuerpo de forma irregular y material homogéneo pero de densidad desconocida en alcohol  (δ al = 1,2 g/cm³) y en agua (δ H2o = 1 g/ cm³) obteniendo pesos aparentes de 2,3 N en agua y 2,5 N en alcohol. Determine: a) el peso del cuerpo, b) la densidad del cuerpo. Rta: 3,3 N; 3300 kg/m³.
14-      Un cilindro hueco de altura 4 L flota en el agua como se muestra en la figura 1. La figura 2 muestra al mismo cilindro después de habérsele introducido un lastre que pesa la quinta parte del peso del cilindro. Entonces, la altura de la porción de cilindro que sobresale de la superficie del agua será:
a)      L/5        b) 21/5       c) L/2      d) 3L/5       e) 3L/4       f) L/6

15-      En el equilibrio, el objeto flota con sólo una parte de su volumen sumergida, en donde la fuerza de empuje es igual a la fuerza de gravedad. ¿Cuál es la expresión matemática que permite hallar la fracción del volumen del objeto que está sumergido?
b- La densidad del hielo es 920 kg/m³ mientras que la del agua de mar es 1025 kg/ m³.       ¿Qué fracción de un iceberg se halla sumergida?