EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS TEMA 4 - 4 E.S.O.

ESTTICA DE FLUDOS

1

FSICA Y QUMICA 4 ESO

EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS TEMA 4

(Presin en fluidos)

Colegio Filipense

BLANCA DE CASTILLA

Departamento de Ciencias

Prof: Paloma Dvalos Cea

1. Dnde recibe mayor empuje una persona que est flotando: en una piscina de agua dulce (d = 1000 Kg/m3) o en el mar (d = 1030 kg/m3)?

2. Calcula en pascales, bares, milibares y atmsferas la presin atmosfrica correspondiente a 70 cm de mercurio. Sol.: 0,921 atm; 93302,63 Pa; 0,933 bar; 933,03 mbar.

3. Se pretende tapar una botella llena de agua con un tapn que ejerce sobre el agua una fuerza de 43,12 N. El tapn es circular, de 1,6 cm de dimetro. Calcula la presin que el tapn ejerce por cada centmetro cuadrado de la botella. Sol: 2,14.105 Pa.

4. La escotilla de un submarino tiene una superficie de 100 dm2. a. Qu presin ejercer el agua de mar (densidad = 1,03 g/cm3) sobre la escotilla cuando el

submarino se encuentre a una profundidad de 25 m? Sol.: 252350 Pa b. Qu fuerza soporta la escotilla en estas condiciones? Sol.: 252350 N

5. Qu presin respecto de la superficie, soporta un submarino a 60 m de profundidad? Y si no tomamos la superficie del agua como referencia? Densidad del agua de mar = 1,1 g/cm3 Sol.: 6,468.105 Pa; 7,48.105 Pa.

6. A qu presin est sometida una burbuja de gas situado en un pozo con agua y a 8 m de profundidad? Supngase normal la presin atmosfrica (es decir, Patm. = 1 atm). Densidad del agua de mar = 1020 kg/m3 Sol.: 1812 milibares.

7. Qu cantidad de agua desaloja un barco de 9800 toneladas? Densidad del agua de mar = 1020 kg/m3. Sol.: 9607,84 m3.

8. Un trozo de hielo de masa 460 g flota en agua pura. Calcula el volumen total del hielo y el de la parte sumergida, sabiendo que la densidad del hielo es 0,92 kg/dm3. Sol.: 0,0005 m3; 0,00046 m3 sumergido.

9. Calcula: a. Qu volumen de un trozo de corcho de 250 cm3 est sumergido cuando flota en el agua? Qu

volumen no est sumergido? Sol.: 2,55.10-5 m3; 2,05.10-4 m3 b. Si se arrastra el corcho al fondo del recipiente y se deja en libertad, qu fuerza resultante acta

sobre l? c. Con qu aceleracin asciende a la superficie? Sol.: a = 44,1 m/s2 d. Dato: dcorcho = 200 kg/m

3; dagua = 1100 kg/m3

10. Si la presin atmosfrica es 74 cm de mercurio, a qu presin estar sometido un pez cuando se encuentra sumergido en el mar a 8 m de profundidad? dagua de mar = 1030 kg/m

3. Expresa la solucin en pascales y atmsferas.

11. Hallar la profundidad a que se halla sumergido un submarino, si el manmetro seala como presin 411.600 Pa. Dato: Densidad del agua de mar = 1020 kg/m3. Presin atmosfrica = 70 cm de mercurio. Sol.: 31,84 m.

12. Un bloque de madera tiene 50 cm de longitud, 20 cm de ancho y 20 cm de alto. Su densidad es 0,6 g/cm3. a. Calcula el empuje que sufre cuando est totalmente sumergido en agua. Densidad del agua dagua

= 1000 kg/m3. b. Calcula la fuerza resultante que le hace subir a la superficie. c. Calcula la altura del bloque que queda sumergida cuando se encuentra flotando, en equilibrio.

Sol.: 0,12 m = 12 cm.

13. La superficie del pistn pequeo de una prensa hidrulica mide 3 cm2 y la del mayor, 1,5 dm2. Calcular la fuerza que recibir el mbolo mayor cuando se aplica una fuerza de 49 N en el pequeo. Sol.: F = 2450 N.

14. Qu fuerza es ejercida sobre el mbolo mayor de una prensa hidrulica cuya seccin es de 500 cm2 si el mbolo menor de 25 cm2 de seccin es impulsado con una fuerza de 196 N? Sol.: 3920 N.

EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS TEMA 4 - 4 E.S.O.

ESTTICA DE FLUDOS

2

15. Los dimetros de los cuerpos de bomba de una prensa hidrulica son de 3 cm y 42 cm respectivamente. Mediante una palanca un obrero impulsa el mbolo pequeo con una fuerza de 1960 N. Determina la fuerza que recibe el mbolo grande. Sol.: 384.160 N.

AMPLIACIN-REFUERZO-PARA PENSAR UN POCO

16. Los dos mbolos de una prensa hidrulica miden respectivamente 1 cm y 1 dm de radio. Sobre el menor se ejerce una fuerza constante de 500 N. Qu fuerza se ejerce en el mayor? A qu presin estarn sometidos cada uno de los mbolos?

17. En el interior de un sumergible el manmetro seala como presin 506.500 Pa. Determina la profundidad a que est sumergido en el mar teniendo en cuenta que la presin atmosfrica es 75 cm de mercurio. Densidad del agua de mar d agua de mar = 1,03 g/cm

3; 1 atm = 101.300 Pa.

18. Cuando ests dentro del agua buceando a 10 m de profundidad: a. Qu presin ejerce el agua sobre ti? b. Qu presin total recibes, suponiendo que la presin atmosfrica es de 700 mm de mercurio?

19. Un cubo de madera cuya arista mide 1,2 metros est flotando en agua. Calcula la altura de la parte del cubo que queda fuera del agua, suponiendo que la densidad de esa madera sea 800 kg/m3. Sol.: 0,76 m sumergido, 0,24 m fuera del agua.

20. Cuando ests dentro del agua buceando a 15 m de profundidad: a. Qu presin ejerce el agua sobre ti? b. Qu presin total recibes, suponiendo que la presin atmosfrica es de 720 mm de mercurio?

(0,5 ptos.) Recuerda: 1 atm = 101300 Pa.

21. Si la presin atmosfrica es 70 cm de mercurio, a qu presin (total) estar sometido un pez cuando se encuentra sumergido en el mar a 20 m de profundidad? Densidad del agua de mar: dagua de mar = 1030 kg/m

3.

22. Los dos mbolos de una prensa hidrulica miden respectivamente 30 cm y 50 cm de dimetro. Sobre el menor se ejerce una fuerza constante de 500 N. Qu fuerza se ejerce en el mayor? A qu presin estarn sometidos cada uno de los mbolos?

23. Cul es la fuerza ascensional de un globo de 800 m3 de capacidad si se llena de hidrgeno, suponiendo que el peso de la envoltura y accesorios sea 5600 N? Densidad del aire = 1,3 kg/m3; la del hidrgeno es 14,4 veces menor. Sol.: 3884,22 N

24. Calcula: a. Qu volumen de un trozo de corcho de 300 cm3 est sumergido cuando flota en el agua? Qu

volumen no est sumergido? Calcula la fraccin de cuerpo no sumergida. b. Si se arrastra el corcho al fondo del recipiente y se deja en libertad, qu fuerza resultante acta

sobre l? c. Con qu aceleracin asciende a la superficie?

Dato: dcorcho = 200 kg/m3; dagua = 1,1 g/cm

3