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Ejercicios de práctica para la PC1
1. Un nadador se encuentra en una alberca a 2,00 m de profundidad. Una canica se
encuentra en el fondo de un tubo cilíndrico de 5,00 cm de diámetro y 2,00 m de
alto, el cual también contiene agua. La presión hidrostática será:
a. Mayor para la canica.
b. Mayor para el nadador.
c. Muy poca para la canica.
d. Igual para el nadador y la canica.
Solución 1.Como la canica y el nadador se encuentran a la misma profundidad,
entonces, la presión hidrostática es la misma.

2. Un buzo comienza a descender hacia el fondo marino. En estas condiciones, ¿su
tímpano tiende a moverse hacia fuera o hacia dentro de su cuerpo? Fundamente su
respuesta.
Solución 2. La presión externa al oído comienza a aumentar con la profundidad.
Entonces, como el interiordel tímpano se mantiene a presión constante, el tímpano
tiende a moverse hacia dentro del cuerpo.

3. Un cuerpo cuyo peso es de 400 N, al sumergirse totalmente en un recipiente que
contiene glicerina tiene un peso aparente de 250 N. ¿Cuál es el volumen del cuerpo?
ρglicerina = 1,26×103 kg/m3.
Solución 3
E   f g Vcuerpo  W  Waparente  400  250
Vcuerpo 

Vcuerpo 

250 N

W Waparente

f g
150
150

 0 ,012 1 m 3
3
 f g 1,26  10  9 ,81

400 N

E

1

4. Un cuerpo sólido cuyo peso es de 98 N se sumerge en un recipiente con agua y
desplaza 2,00 L de dicho líquido. Calcule el empuje que recibe el sólido.
Solución 4
E   f g Vcuerpo  1,00  103 9,81 2,00  103  19,6 N









5. Una plancha de hielo (ρhielo = 920 kg/m3) flota enagua dulce (ρagua = 1,00×103
kg/m3). ¿Qué volumen mínimo debe tener la plancha para que una mujer de 45,0 kg
pueda ponerse de pie sobre ella sin mojarse los pies?
Solución 5
Como hay equilibrio, E  Wmujer  Whielo

 agua g Vhielo  mmujer g  mhielo g

Wmujer

Siendo la masa del hielo, mhielo   hielo Vhielo
mmujer
45,0
Entonces: Vhielo 

 0 ,563 m 3
3
 agua   hielo 1,00  10  920





E
Whielo

6. Una esfera hueca de plástico se mantiene por debajo de la superficie de un lago de agua
dulce (ρagua = 1,00×103 kg/m3) mediante una cuerda anclada al fondo del lago. La esfera
tiene un volumen de 0,650 m3 y la tensión en la cuerda es de 900 N.
a. ¿Cuál es la fuerza de flotación que ejerce el agua sobre la esfera?
b. ¿Cuál es la masa de la esfera?
c.La cuerda se rompe y la esfera se eleva hacia la superficie. Cuando la esfera
llega al reposo, ¿qué fracción de su volumen estará sumergida?
Solución 6
a. E   agua g Vesfera  1,00  103 9,810,650  6,38  103 N





b. Como hay equilibrio, E  Wesfera  T
Entonces, mesfera 

Wesfera

E  T 6,38  10  900

 559 kg
g
9 ,81
3

T
Vsumergido

c. Como hay equilibriocuando llega al reposo, E  Wesfera
Considerando que  esfera 
Entonces,

Vsumergido



mesfera
559
kg

 860 3
Vesfera
0,650
m

E

Wesfera

E

 esfera
860

 0 ,860
 agua 1,00  103

Vesfera
El 86,0% del volumen de la esfera está sumergido.

2

Semana 1. Sesión 2: fluidos ideales en movimiento
7. ¿Cuál es la velocidad de un líquido en m/s que se mueve poruna tubería cuya
sección transversal tiene un área de 5,0×104 mm2, si el gasto que se presenta es de
3,9×104 L/min?
Solución 7
En unidades del SI el caudal y el área son:
L
1 m3
1 min
m3
,
Q  3,9  104


 0,65
min 1000 L 60 s
s





2

A  5,0  104 mm 2  5,0  104 10-3 m  5,0  102 m2
0,65
m
De Q  A v entonces v 
 13
2
s
5,0  10

8. Una tubería queconduce gasolina tiene un diámetro de 12,0 cm. La velocidad del
flujo es de 0,60 m/s. ¿Cuál es el gasto?
Solución 8
2

 12 ,0  10 2 
  1,13  10 2 m 2
El área de la sección transversal de la tubería es A   


2


3
m
Q  A v  Q  1,13  10 2 0,60  6,8  10 3
s





9. Cuando el agua fluye por una manguera de 2,50 cm de diámetro lo hace con una
rapidez...