EJERCICIOS HIDROSTATICA


1. DEFINA EL TÉRMINO PRESIÓN. ¿CUÁL ES LA ECUACIÓN MATEMÁTICA QUE PERMITE CALCULAR LA PRESIÓN? ¿EN QUÉ UNIDADES DEL S.I SE EXPRESA LA PRESIÓN?

La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme,la presión P viene dada de la siguiente forma:


En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:



Donde n es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión. La definición anterior puede escribirse también como:


Dónde:
F, es la fuerza por unidad desuperficie.
N, es el vector normal a la superficie.
A, es el área total de la superficie S

2. ¿QUÉ ES LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA? ¿DE QUÉ FACTORES DEPENDE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA?

La presión hidrostática es la parte de la presión debida al peso de un fluido en reposo. En un fluido en reposo la única presión existente es la presión hidrostática, en un fluido en movimiento además puede apareceruna presión hidrodinámica adicional relacionada con la velocidad del fluido.
La presión depende de dos factores: la fuerza y la superficie. 
A mayor fuerza mayor presión 
A mayor superficie menor presión 
Presión = fuerza
ECUACION: P = g * h *ῤ

3. ¿POR QUÉ NO SE PUEDE EMPLEAR UN GAS COMO FLUIDO EN UNA PRENSA HIDRAULICA?
El gas es compresible y la prensa hidráulica se basa en una propiedad de los líquidosincompresibles. No toda la presión aplicada se transmitirá por completo a toda la masa de gas, sino sólo parte ya que el gas se comprime. Esto hace que no se puedan usar gases para construir prensas hidráulicas.

4. ESCRIBE LA ECUACION QUE PERMITE CALCULAR LA PRESION HIDROSTATICA. ¿QUÉ SIGNIFICA CADA UNA DE LAS LETRAS QUE APARECEN EN ELLA? ¿CUALES SON LAS UNIDADES DE CADA UNA DE ESAS MAGNITUDES EN ELS.I.?

Se calcula mediante la siguiente expresión:

Donde, usando unidades del S.I.
 es la presión hidrostática (en pascales);
 es la densidad del líquido (en kilogramos partido metro cúbico);
 es la aceleración de la gravedad (en metros partido segundo al cuadrado);
 es la altura del fluido (en metros). Un líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergidaen su interior
 es la Presión atmosférica (en pascales)



5. CALCULA LA FUERZA QUE ACTUA SOBRE UNA CHAPA CUADRADA DE 10CM DE LADO, SUMERGIDA EN AGUA A UNA PROFUNDIDAD DE 40CM. DENSIDAD DEL AGUA 1000 kg/m3

A = 10 cm
ρ = 1000 Kg/m3 p= 1000 kg/m3. 0,4 m . 9,8m/s2
g = 9, 8 m/s2 p= 3920 pa

F= 3920 pa. 0, 01 m2
F= 39, 2 N6. A 150 METROS DE PROFUNDIDAD EN EL FONDO DEL MAR, SE ENCUENTRA UNA BALDOSA PREHISPANICA. CONSIDERANDO QUE LA BALDOSA TIENE FORMA CUADRADA, Y MIDE 20 CM DE LADO, CALCULA LA PRESION Y LA FUERZA QUE EJERCE EL AGUA SOBRE LA BALDOSA.

A =400 cm2
ρ = 1030 kg/m3
h = 150 m

p = 1030 kg/m3. 150 m. 9.8 m/s2
p = 1514100 Pa
F = 1514100 Pa. 0, 04 m2
F = 60564 N

7. UN RECIPIENTE CERRADO QUE CONTIENE LIQUIDO(INCOMPRESIBLE) ESTA CONECTADO AL EXTERIOR MEDIANTE DOS PISTONES, UNO PEQUEÑO DE AREA A1 = 1 CM2, Y UNO GRANDE DE AREA A2 = 100 CM2. AMBOS PISTONES SE ENCUENTRAN A LA MISMA ALTURA. ¿CUANTA MASA M PUEDE LEVANTAR EL PISTON GRANDE?

A1 = 1CM2
A2 = 100 CM2
F = 100 N

8. UNA PRENSA HIDRAULICA, SE QUIERE LEVANTAR UN COCHE DE MASA 1250 KG. SI LASUPERFICIE DEL EMBOLO MENOR ES DE 15 CM2 Y LA DEL EMBOLO MAYOR DE 3 M2 CALCULA LA FUERZA QUE DEBE APLICARSE.

M = 1250 KG
A1 = 15 CM2
A2 = 3 M2

F = 1250 KG. 9, 8 M/S2
F = 12250 N

9. EL COLCHON DE UNA CAMA DE AGUA MMIDE 2 M DE LARGO X 2 M DE ANCHO Y 30 CM DE...