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Física y Química 4ºESO
PROBLEMAS DE HIDROSTÁTICA
1.- Principio fundamental de la hidrostática
Calcular la diferencia de presión que soporta un cuerpo sumergido en el mar cuando pasa de25 m deprofundidad a 50 m de profundidad. Considerar que la densidad del agua del mar es1025 kg/m
3
.La ecuación del principio fundamental de la hidrostática es
P = h . d . g , donde
h
eslaprofundidad,
d
la densidad del líquido y
g
la aceleración de la gravedad.La presión a 25 m será : P
1
= h
1
. d . gLa presión a 50 m será : P
2
= h
2
. d . gLa diferencia de presión será: P
2 –
P1
= (h
2
– h
1
) . D . g = (50-25).1025.9,8 = 251125 Pa
2.- Principio de Pascal
Sobre el pistón pequeño de una prensa hidráulica se ejerce una presión de 5 kgf/cm
2
. ¿Quépeso máximo podráelevarse en el pistón grande sabiendo que su superficie es circular deradio 1,5 m?El Principio de Pascal afirma que la presión ejercida en un punto de un líquido semanifiesta por igual en todos lospuntos del mismo. Si consideramos que la presión que seejerce en el pistón pequeño es P
1
, y la que llega al pistón grande es P
2
, lógicamente tendremosque: P
1
= P
2
Es decir
P
1
=
F
2
S2
Pasamos el radio a cm multiplicándolo por 100 quedando R = 150 cmS
2
= Π . R
2
= Π . 150
2
= 70685,8 cm
2
Entonces: F
2
= P
1
. S
2
= 5 kgf/cm
2
. 70685,8 cm
2
= 353429 Kgf
3.-Principio de Arquímedes
Un objeto sumergido en agua pesa 0,19 kgf y fuera de ella 0,21 kgf. Calcular la densidad delobjeto. La densidad del agua es 1000 kg/m
3
.Mediante la ecuación P aparente =Preal
- E calculamos el empujeE = P
r
– P
ap
= 0,21 – 0,19 = 0,02 Kgf Con la ecuación del Empuje calculamos el volumen del objeto sumergido que será igual alvolumen desalojado de agua E = V . d .g; 0,02.9,8 = V . 1000 . 9,8; V = 0,02 / 1000 = 2,10
-5
m
3
. Se ha multiplicado el E por 9,8 para tenerlo en N.Una vez que tenemos calculado el volumen aplicamos la ecuación de la densidad para...