Fisica
Páginas: 5 (1038 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2010
´ UNIVERSIDAD ANDRES BELLO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS F´ ISICAS
Curso: FMF127 F´ ısica Avanzada o 2 semestre 2007 GU´ IA # 1 (Est´tica de los fluidos) a
1. La ventana de una oficina tiene 3, 43 [m] por 2, 08 [m]. Como resultado del paso de
una tormenta, la presi´n del aire exterior decae a 0, 962 [atm], pero en el interior la o presi´n se mantiene en 1 [atm]. ¿Qu´ fuerza neta empujar´ a laventana hacia afuera?. o e a
2. Halle la presi´n total, en pascal, a 118[m] bajo la superficie del oc´ano. La densidad o e
del agua de mar es de 1, 024[g/cm3 ] y la presi´n atmosf´rica al nivel del mar es de o e 5 1, 013x10 [P a].
3. Los miembros de una tripulaci´n tratan de escapar de un submarino averiado que est´ a o a
112[m] bajo la superficie. ¿Cu´nta fuerza deber´n aplicar contra laescotilla que abre a a hacia afuera, la cual tiene 1, 22[m] por 0, 590[m], para poder abrirla?.
4. Un barril cil´ ındrico tiene un tubo angosto fijo a la tapa, como se muestra junto con
sus dimensiones en la figura. El recipiente est´ lleno de agua hasta la parte superior a del tubo. Calcule la raz´n de la fuerza hidrost´tica ejercida sobre el fondo del barril o a y el peso del agua contenida en suinterior. ¿Por qu´ no es igual a uno esta raz´n? e o (Despr´ciese la presencia de la atm´sfera.) e o
Pregunta 4
Pregunta 10
5. Un bote que flota en agua dulce desaloja 35, 6[kN ] de agua. (a) ¿Qu´ peso de agua e
desalojar´ este bote si estuviese flotando en agua salada de 1024[kg/m3 ] de densidad? ıa (b) ¿Cambia el volumen del agua desalojada? Si cambia, ¿en cu´nto?. a
6. Un bloque demadera flota en el agua con 0, 646 de su volumen sumergido. En el aceite
tiene 0, 918 de su volumen sumergido. Halle la densidad (a) de la madera y (b) del aceite.
7. Un bote de hojalata tiene un volumen total de 1200 [cm3 ] y una masa de 130 [gr] .
¿Cu´ntos gramos de perdigones de plomo podr´ contener sin hundirse en el agua? La a ıa densidad del plomo es 11, 4 [g/cm3 ].
8. Alrededor de unatercera parte del cuerpo de un f´ que se halla nadando en el Mar ısico
Muerto est´ sobre el nivel del agua. Suponiendo que la densidad del cuerpo humano a sea de 0, 98 [g/cm3 ]., halle la densidad del agua en el Mar Muerto. ¿Por qu´ es mucho e m´s grande que 1, 0 [g/cm3 ].? a
9. Una pieza de hierro fundido que contiene cierto n´mero de porosidades pesa 6130 [N ] u
en el aire y 3970 [N ] enel agua. ¿Cu´l es el volumen de las porosidades de la pieza de a fundici´n? La densidad del hierro es de 7870[kg/m3 ]. o
10. Un objeto c´bico de dimensi´n L = 0, 608 [m] de lado y de peso W = 4450 [N ] u o
determinado en el vac´ est´ suspendido de un alambre en un tanque abierto que ıo a contiene un l´ ıquido de densidad ρ = 944 [kg/m3 ], como en la figura. (a) Halle la fuerza total hacia abajoejercida por el l´ ıquido y por la atm´sfera sobre la parte superior del o objeto. (b) Halle la fuerza total hacia arriba en el fondo del objeto. (c) Halle la tensi´n o en el alambre. (d) Calcule la fuerza de flotaci´n sobre el objeto usando el principio de o Arqu´ ımedes. ¿Qu´ raz´n existe entre todas estas cantidades? e o
11. Se ha propuesto un proyecto de traslado de gas natural desde loscampos de gas del
Mar del Norte en dirigibles enormes, usando el propio gas para proporcionar la fuerza de ascenso. Calc´lese la fuerza necesaria para amarrar al nav´ a´reo a la tierra para u ıo e un aterrizaje cuando llegue completamente cargado con 1, 17x106 [m3 ] de gas con una densidad de 0, 796 [kg/m3 ] . La densidad del aire es de 1, 21 [kg/m3 ] . (El peso del nav´ es despreciable encomparaci´n.) ıo o
12. El peque˜o dirigible Columbia de Goodyear (v´ase la Fig.) est´ navegando lentamente n e a
a baja altitud, lleno como es costumbre de gas helio. Su carga util m´xima, incluyendo ´ a la tripulaci´n y la carga, es de 1280 [kg]. ¿Cu´nta carga m´s podr´ transportar el o a a ıa Columbia si sustituimos el helio por hidr´geno? ¿Por qu´ no se hace? El volumen del o e espacio interior...
Curso: FMF127 F´ ısica Avanzada o 2 semestre 2007 GU´ IA # 1 (Est´tica de los fluidos) a
1. La ventana de una oficina tiene 3, 43 [m] por 2, 08 [m]. Como resultado del paso de
una tormenta, la presi´n del aire exterior decae a 0, 962 [atm], pero en el interior la o presi´n se mantiene en 1 [atm]. ¿Qu´ fuerza neta empujar´ a laventana hacia afuera?. o e a
2. Halle la presi´n total, en pascal, a 118[m] bajo la superficie del oc´ano. La densidad o e
del agua de mar es de 1, 024[g/cm3 ] y la presi´n atmosf´rica al nivel del mar es de o e 5 1, 013x10 [P a].
3. Los miembros de una tripulaci´n tratan de escapar de un submarino averiado que est´ a o a
112[m] bajo la superficie. ¿Cu´nta fuerza deber´n aplicar contra laescotilla que abre a a hacia afuera, la cual tiene 1, 22[m] por 0, 590[m], para poder abrirla?.
4. Un barril cil´ ındrico tiene un tubo angosto fijo a la tapa, como se muestra junto con
sus dimensiones en la figura. El recipiente est´ lleno de agua hasta la parte superior a del tubo. Calcule la raz´n de la fuerza hidrost´tica ejercida sobre el fondo del barril o a y el peso del agua contenida en suinterior. ¿Por qu´ no es igual a uno esta raz´n? e o (Despr´ciese la presencia de la atm´sfera.) e o
Pregunta 4
Pregunta 10
5. Un bote que flota en agua dulce desaloja 35, 6[kN ] de agua. (a) ¿Qu´ peso de agua e
desalojar´ este bote si estuviese flotando en agua salada de 1024[kg/m3 ] de densidad? ıa (b) ¿Cambia el volumen del agua desalojada? Si cambia, ¿en cu´nto?. a
6. Un bloque demadera flota en el agua con 0, 646 de su volumen sumergido. En el aceite
tiene 0, 918 de su volumen sumergido. Halle la densidad (a) de la madera y (b) del aceite.
7. Un bote de hojalata tiene un volumen total de 1200 [cm3 ] y una masa de 130 [gr] .
¿Cu´ntos gramos de perdigones de plomo podr´ contener sin hundirse en el agua? La a ıa densidad del plomo es 11, 4 [g/cm3 ].
8. Alrededor de unatercera parte del cuerpo de un f´ que se halla nadando en el Mar ısico
Muerto est´ sobre el nivel del agua. Suponiendo que la densidad del cuerpo humano a sea de 0, 98 [g/cm3 ]., halle la densidad del agua en el Mar Muerto. ¿Por qu´ es mucho e m´s grande que 1, 0 [g/cm3 ].? a
9. Una pieza de hierro fundido que contiene cierto n´mero de porosidades pesa 6130 [N ] u
en el aire y 3970 [N ] enel agua. ¿Cu´l es el volumen de las porosidades de la pieza de a fundici´n? La densidad del hierro es de 7870[kg/m3 ]. o
10. Un objeto c´bico de dimensi´n L = 0, 608 [m] de lado y de peso W = 4450 [N ] u o
determinado en el vac´ est´ suspendido de un alambre en un tanque abierto que ıo a contiene un l´ ıquido de densidad ρ = 944 [kg/m3 ], como en la figura. (a) Halle la fuerza total hacia abajoejercida por el l´ ıquido y por la atm´sfera sobre la parte superior del o objeto. (b) Halle la fuerza total hacia arriba en el fondo del objeto. (c) Halle la tensi´n o en el alambre. (d) Calcule la fuerza de flotaci´n sobre el objeto usando el principio de o Arqu´ ımedes. ¿Qu´ raz´n existe entre todas estas cantidades? e o
11. Se ha propuesto un proyecto de traslado de gas natural desde loscampos de gas del
Mar del Norte en dirigibles enormes, usando el propio gas para proporcionar la fuerza de ascenso. Calc´lese la fuerza necesaria para amarrar al nav´ a´reo a la tierra para u ıo e un aterrizaje cuando llegue completamente cargado con 1, 17x106 [m3 ] de gas con una densidad de 0, 796 [kg/m3 ] . La densidad del aire es de 1, 21 [kg/m3 ] . (El peso del nav´ es despreciable encomparaci´n.) ıo o
12. El peque˜o dirigible Columbia de Goodyear (v´ase la Fig.) est´ navegando lentamente n e a
a baja altitud, lleno como es costumbre de gas helio. Su carga util m´xima, incluyendo ´ a la tripulaci´n y la carga, es de 1280 [kg]. ¿Cu´nta carga m´s podr´ transportar el o a a ıa Columbia si sustituimos el helio por hidr´geno? ¿Por qu´ no se hace? El volumen del o e espacio interior...
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