fisica

 FÍSICA I -Licenciaturas de Física y Matemáticas
PRÁCTICO Nº 7 – Fluidos: hidrostática e hidrodinámica

Ejercicio 1.- En 1657 Otto Von Guericke, inventor de la bomba de aire (de vacío), extrajo el aire de una esfera hecha de dos hemisferios de latón. Sólo después de algunos intentos, dos grupos de 8 caballos cada uno podían separar los hemisferios y “con enormes dificultades”.
a) Muestreque la fuerza F necesaria para separar los hemisferios es F =  R2 (P0 - P), donde R es el radio de los hemisferios, P es la presión interna en ellos y P0 la presión atmosférica (P0 = 1,01325  105 Pa).
b) Encuentre la fuerza si P = 0,100 P0 y R = 0,305 m.





















Ejercicio 2.- La ventana de una oficina tiene 3,43 m por 2,08 m. Como resultado delpaso de una tormenta, la presión del aire exterior decae a 0,962 atm, pero en el interior la presión se mantiene en 1,00 atm. ¿Qué fuerza neta empujará a la ventana hacia afuera?












Ejercicio 3.- Un tubo en U sencillo contiene mercurio ( = 13,6103 kg/m3). Cuando se vierten 11,2 cm de agua en la rama derecha, ¿a qué altura se elevará el mercurio en la rama izquierda apartir de su nivel inicial?



Ejercicio 4.- Un bote de hojalata tiene un volumen total de 1200 cm3 y una masa de 130 g. El mismo está flotando en el agua y se le comienza a colocar en el interior perdigones de plomo. ¿Cuánto plomo podría contener sin hundirse en el agua? La densidad del plomo es 11,4 g/cm3.


Ejercicio 5.- Un objeto en forma de cubo de arista L = 0,608 m y de peso W = 4450 Ndeterminado en el vacío está suspendido de un alambre en un tanque abierto que contiene un líquido de densidad  = 944 Kg/m3, como se muestra en la figura.
a) Halle la fuerza total hacia abajo ejercida por el líquido y por la atmósfera sobre la parte superior del objeto.
b) Halle la fuerza total hacia arriba en el fondo del objeto.
c) Halle la tensión en el alambre.
d) Calcule la fuerza deflotación sobre el objeto usando el principio de Arquímedes. ¿Que razón existe entre todas estas cantidades?


Ejercicio 6.- (Parcial 2006)- Un recipiente cilíndrico de diámetro D = 20 cm flota con h =12 cm de su altura por encima del nivel del agua cuando se suspende un bloque de hierro de peso W = 100 N de su fondo (una de las tapas planas, paralela a la superficie del agua). Si elbloque se coloca ahora dentro del cilindro, ¿qué parte de la altura del cilindro (expresada en cm) se encontrará por encima de la superficie del agua? Considere que la densidad del hierro vale hierro= 7,80103kg/m3.
Sea H la altura del recipiente y x la altura final del cilindro por encima del nivel de la superficie del agua.
El volumen inicial sumergido del recipiente es: V1=
Si m es la masadel recipiente, inicialmente:
W + mg = Empujeinicial del recipiente + Empuje bloque hierro = agua.g +
W + mg =agua.g +
Cuando se coloca el bloque de hierro dentro del recipiente, no hay empuje debido al bloque:

W + mg =agua.g  agua.g += agua.g

+= de donde:


 
D (cm)
h (cm)
W (N)
 (kg/m3)

x (cm)
 
 
20
10
100
7800
3,1416
5,836
 
1
20
12100
7800
3,1416
7,836
E
2
20
11
100
7800
3,1416
6,836
D
5
20
9
100
7800
3,1416
4,836
C
4
20
8
100
7800
3,1416
3,836
B
3
20
7
100
7800
3,1416
2,836
A

Ejercicio 7.- Globos esféricos con helio que tienen masa de 5,0 g cuando están desinflados y con radio de 20,0 cm cada uno son utilizados por un niño de 20,0 kg para levantarse a sí mismo del suelo. ¿Cuántos globosse necesitan si la densidad del helio es 0,18 kg/m3 y la densidad del aire es 1,29 kg/m3?

Ejercicio 8- (Examen Diciembre 2006) - De una canilla cuyo diámetro interno es d, fluye continuamente agua con una rapidez inicial v0. Ignorando la resistencia del aire y suponiendo que no se forman gotas, ¿cuánto vale el diámetro del chorro a una distancia h por debajo de la salida?

Ecuación...