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PROBLEMAS DE HIDROSTATICA, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física Avanzada

Universidad Católica de OccidenteFísica Avanzada

guía de hidrostatica física II

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2018/2019

Subido el 12/02/2019

dexter009
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
MATERIA: FISICA II SECCIÓN “B”
ORIENTADOR: ING. IND. Y MEd. SAMUEL ADOLFO DUEÑAS APARICIO
GUIA # 1 “HIDROSTÁTICA”
“El maestro mediocre dice,
el buen maestro explica,
el maestro superior demuestra,
el gran maestro inspira”
William Arthur Ward (1921-1994)
Profesor Estadounidense
ING. Y MEd. SAMUEL ADOLFO DUEÑAS APARICIO 1
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

MATERIA: FISICA II SECCIÓN “B”

ORIENTADOR: ING. IND. Y MEd. SAMUEL ADOLFO DUEÑAS APARICIO GUIA # 1 “HIDROSTÁTICA” “El maestro mediocre dice, el buen maestro explica, el maestro superior demuestra, el gran maestro inspira” William Arthur Ward (1921-1994) Profesor Estadounidense

CUESTIONARIO

Defina con sus propias palabras las siguientes interrogantes

  1. ¿Qué son fluidos?.
  2. ¿Es lo mismo fuerza que presión?.
  3. ¿Qué es la prensa hidráulica?.
  4. ¿Cómo es la presión en el seno de un líquido?
  5. ¿Qué entiende por superficie de nivel?.
  6. ¿Qué es presión?, dar unidades.
  7. ¿Para que sirve la prensa hidráulica?.
  8. ¿Cómo son las presiones en el fondo y en las paredes del recipiente?.
  9. Enuncie el teorema fundamental de la hidrostática.
  10. ¿Qué son vasos comunicantes?.
  11. Enuncie el principio de Pascal.
  12. ¿Qué es la hidrostática y la presión hidrostática?.
  13. ¿A qué es igual la presión de abajo hacia arriba?.
  14. ¿Qué es superficie libre de un líquido?.
  15. ¿Qué propiedades se cumplen en los vasos comunicantes?.
  16. ¿Por qué es mejor usar raquetas para caminar sobre la nieve?
  17. Las figuras representan tres recipientes conteniendo el mismo líquido. Los puntos x,y y z se encuentran a una profundidad h. Con relación a la presión px, py y pz en los puntos x, y y z .Se puede concluir que: a) P^ yP^ x b) P^ x = P^ y = Pz c) P^ xP^ y d) P^ yPZ e) P^ yP^ z
  1. Determinar la presión manométrica del aire que hace que la glicerina suba hasta el nivel B. Las densidades relativas del aceite y la glicerina son 0.832 y 1.25 respectivamente. R/ 20x10^3 N/m^2
  2. Para el sistema mostrado. ¿Cuál es la presión en el tanque? R/ 92.400 Kpa Manómetro A^ B

W

PISTON 1.8 m Figura 2 1.8 m 1 m AIRE ACEITE Glicerina

B

3 m 2 m 1.5 m Figura 3

  1. En la figura que se muestra, encontrar la presión en A R/ 113 Kpa.
  2. El depósito de la figura contiene un aceite de densidad relativa 0.750. Determinar la lectura del manómetro A en kg/cm^2 R/ -8.70x10-2^ kg/cm^2 (man)
  1. El borde superior de una compuerta en una presa está al nivel de la superficie del agua. La compuerta mide 2.00 m de altura y 4.00 m de ancho, y pivota sobre una línea horizontal que pasa por su centro. Calcule la torca en torno al pivote causado por la fuerza que ejerce el agua. (Sugerencia: calcule la torca de una tira horizontal delgada a una profundidad h e integre a lo alto de la compuerta.) R/ 2.61x10^4 N m.
  2. El agua se haya a una profundidad D detrás de la cara vertical de un dique. Supongamos que W es el ancho del dique. a) Calcule la fuerza horizontal resultante que sobre él ejerce la presión manométrica del agua, y b) la torca neta debida a la fuerza ejercida alrededor de una línea que cruza O paralelamente al ancho del dique. c) ¿Dónde se encuentra la línea de acción de la fuerza equivalente? R/ a) (^)  g W D^2 / 2 b) (^)  g W D^3 / 6 c) D/3 arriba desde la base
  3. La presión en la superficie del planeta Venus es de 90 atm. (es decir, 90 veces la presión en la superficie de la Tierra). ¿De qué longitud tendría que ser un barómetro de mercurio para medir esta presión? Suponga que el mercurio se mantiene a 0 oC.
  1. La prensa hidráulica de la figura está formada por dos depósitos cilíndricos, de diámetros 10 y 40 cm respectivamente, conectados por la parte inferior mediante un tubo, tal como se indica en la figura. Contienen dos líquidos inmiscibles: agua, de densidad 1 g/cm y aceite 0.68 g/cm. Determinar el valor de la masa m para que el sistema esté en equilibrio. Tomar g = 9.8 m/s. Presión atmosférica, Pa= 101293 Pa R/ 0.97 kg
  2. Un bote que flota en agua dulce desaloja 35.6 KN de agua. a) ¿Qué peso de agua desaloja este bote si estuviese flotando en agua salada de 1024 kg/m^3 de densidad?. b) ¿Cambia el volumen del agua desalojada? Si cambia, ¿En cuanto?. R/ a) 3.55 m^3 ; b) Si, 0.08 m^3_._
  3. Un bote de hojalata tiene un volumen total de 1200 cm^3 y una masa de 130 g. ¿Cuántos gramos de perdigones de plomo podría contener sin hundirse en el agua?. La densidad del plomo es 11.4 g/cm^3. R/ 1.070 Kg .(1070 g)
  4. Un bloque de Madera tiene una masa de 3.67 Kg. y una densidad de 594 Kg/m^3. Va a ser cargado con plomo para que flote en el agua con 0.883 de su volumen sumergido. ¿Qué masa de plomo se necesita si: a) El plomo está encima de la madera? b) El plomo está amarrado debajo de la madera? La densidad del plomo es de 1.14x10^4 Kg/m^3. R/ a) 1.79 Kg; b) 1.96 Kg.
  5. Una muestra de mineral pesa 15.00 N en aire, pero si se cuelga de un hilo ligero y se sumerge por completo en agua, la tensión en el hilo es de 10.80 N. Calcule el volumen total y la densidad de la muestra. R/ 4.28 x10-4^ m^3 ; 3.57 x10^3 Kg/m^3
  6. Un bloque de madera flota en agua dulce con dos tercios de su volumen sumergido. En petróleo, el bloque flota con 0.90 de su volumen sumergido. Encuentre la densidad de a) la madera y b) el petróleo. R/ a) 670 Kg/m^3 ; b) 740 Kg/m^3
  1. Encima de un cuerpo A reposa un cuerpo B de volumen 1 litro. Así colocados flotan en agua con parte del volumen de A sumergido (caso 1). Al retirar el cuerpo B, el cuerpo A flota en aceite con el mismo volumen sumergido (caso 2). Sabiendo que la densidad del aceite es 0. g/cm , la densidad del cuerpo B es 2000 kg/m. Calcular: (a) la masa del cuerpo B, (b) la masa del cuerpo A, (c) volumen sumergido del cuerpo A. R/ 2 kg, 8 kg y 10 litros.