Fluidos

ESCULA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
CURSO PREPOLITECNICO DE FÍSICA – INVIERNO 2004
DEBER DE ESTÁTICA DE FLUIDOS

1.Un bloque con densidad relativa 0.75 flota en agua. Si el bloque tiene un volumen de 1 m3.¿Cuál es la mínima fuerza necesaria para sumergirlo?
R:2450 N


2.Dos líquidos que no reaccionan químicamente se colocan en un tubo como el que semuestra en la figura . Supóngase que los líquidos son agua y aceite. Calcúlese la densidad del aceite si el agua se encuentra a 19 cm sobre la entrecara y el aceite se encuentra a 24 cm sobre la misma.
R: 792 Kg/m3



3. Un globo lleno de helio se amarra a una cuerda uniforme de 2m de largo y 0.05 Kg de masa. El globo es esférico con un radio de 0.4 m. Cuando se suelta levanta una longitud h decuerda, y luego permanece en equilibrio, como en la figura. Determine el valor de h. La envolvente del globo tiene una masa de 0.25 Kg. ( )
R: 1.91 m

4. En 1983 en Estados Unidos se empezó a acuñar la moneda de centavo de zinc revestida de cobre en lugar de cobre puro. Si la masa del antiguo centavo de cobre es de 3.083 g, en tanto que la del nuevo centavo es de 2.517 g, calcule elporcentaje de zinc (por volumen) en el nuevo centavo. La densidad del cobre es de 8.960 g/cm3 y la del zinc es de 7.133 g/cm3. Las monedas nueva y antigua tienen el mismo volumen.
R: 90 %

5. Una boya de madera tiene un diámetro de 1.20 cm. Flota en agua con 0.4 cm de su diámetro arriba del nivel del agua como en la figura. Determine la densidad de la boya.
R: 708 Kg/m3


6. Una bola de ping pongtiene un diámetro de 3.8 cm y una densidad promedio de 0.084 g/cm3. ¿Qué fuerza se requiere para mantenerla completamente sumergida bajo el agua?
R: 0.258 N

7. Un vaso de laboratorio de 1 Kg que contiene 2 Kg de aceite (densidad= 916 Kg/m3) descansa sobre una balanza. Un bloque de hierro de 2 Kg se suspende de una balanza resorte y se sumerge por completo en el aceite, como se muestra en lafigura. Determine las lecturas de equilibrio de estas balanzas.
(Kg/m3).
R: Escala superior: 17.3 N;Escala inferior: 31.7 N





8. Un cuerpo pesa 30 Kg en el aire y 19 Kg en un aceite de densidad relativa 0.75. Determinar su volumen y su densidad relativa.
R: 1.47x10-2 m3; 2.04

9 Un objeto de 0.5 Kg de masa se sumerge en aceite con una densidad de 800 Kg/m3 y tiene un peso de 4.2 Ncuando está totalmente inmerso en el aceite ¿Cuál es su densidad?
R: 5600 Kg/m3

10. En 1657 Otto von Guericke experimentó con la fuerza de la presión atmosférica tomando dos hemisferios que formaban una esfera metálica, los unió y extrajo aire del interior de la esfera, quedando en el interior una presión de 10 kPa, y para separar los dos hemisferios ató ocho caballos a cada hemisferiopara así lograr separarlos. Si la esfera metálica tenía un radio de 0.3m , calcule la fuerza que se debió haber necesitado para separar los hemisferios. ( Presión atmosférica = 101.3 kPa).
R: 25814 N

11. Se desea que un globo lleno de helio se eleve a velocidad constante, llevando m Kg de arena cuyo volumen es despreciable en relación a las dimensiones del globo. La envoltura del globo
pesa MKg. Dado que el globo es esférico.(Densidad del helio ρ , densidad del aire ρ0 )a) Calcular el radio para que esto ocurra.
R:

12. Un recipiente cerrado contiene un gas a una presión uniforme. Si colocamos un manómetro de mercurio (densidad relativa =13.6) como se muestra en la figura, se observa que el desnivel del Mercurio es de 5 cm. Calcule la presión absoluta del gas en el recipiente(Presión atmosférica
= 1.013 x 105 Pascal).
R: 94636 Pa.

13. Un bloque de madera de 1 m3 queda sumergido completamente en agua cuando se coloca un bloque de acero de 200 Kg. Al retirar el bloque de acero, el volumen del bloque de madera que quedará sumergido en agua es.
R: 0.8 m3

14. Una barcaza de aluminio (densidad relativa = 2.7) flota sobre la superficie del agua. Cuando se coloca un...