guia de hidro

Universidad de Buenos Aires

Ciclo básico Común

Cátedra de Física (03)

Guía preliminar de HIDROSTÁTICA

PREGUNTAS
1.

Dos vasos de vidrio rectos, de diferentes secciones transversales y que vacíos pesan lo mismo, se
llenan con agua hasta el mismo nivel. De acuerdo con la expresión P = Po +δgh, la presión es la
misma en el fondo de ambos vasos, ¿por qué uno pesa más que el otro?2. Un pequeño pedazo de acero está pegado a un bloque de madera. Cuando la madera se coloca en
una pileta con agua, con el acero en la parte superior, la mitad del bloque se sumerge. Si el bloque
se invierte, de manera que el acero quede bajo el agua, ¿el volumen sumergido del bloque,
aumenta, disminuye o permanece igual?
3. ¿Cómo determinaría usted la densidad media de una roca de formairregular?
4. ¿Cuándo la fuerza de flotación (empuje) es mayor sobre un nadador? ¿después de exhalar o
después de inhalar?
5. Cuando usted bebe un líquido con un sorbete. Explique cómo funciona esto. ¿Podría usted usar un
sorbete para beber una bebida en la Luna?
6. El plomo tiene una densidad mayor que el hierro, y ambos son más densos que el agua. La fuerza
de flotación o empuje sobre un objetode plomo ¿es mayor, menor o igual a la fuerza de flotación
sobre un objeto de hierro del mismo volumen?

EJERCICIOS (Adoptar lgl= 10m/s2)
1) Encontrar la presión en un punto ubicado 150 m debajo de la superficie del mar. La densidad del agua
del mar es 1,03 x 103 kg/m3 y la presión atmosférica en la superficie del océano es de 1,01 x 105 Pa.
2) Un recipiente de vidrio contiene mercuriohasta una altura de 10 cm. Exprese en atmósferas la
presión manométrica (debida al peso del mercurio) en el fondo del recipiente.
3) Si la parte superior de su cabeza tiene un área de 100 cm2, ¿cuál es el peso del aire sobre usted?
¿Por qué no nos aplasta?
4) Las suelas de los zapatos de una persona de 70 kilos tienen un área de 100 cm2 cada una. ¿Qué
presión ejerce la persona sobre el suelocuando está de pie?
5) Dos vasos A y B contienen el mismo volumen de agua en equilibrio. El vaso A tiene una base de 2 cm2 y
contiene agua hasta 10 cm de altura. El B tiene una base de 4 cm2 y la altura de agua es 5 cm.
a) ¿Cuál es la presión debida al peso del agua en cada vaso a 4 cm de profundidad del borde?
b) ¿Cuál es la presión generada por el agua en el fondo de cada vaso?
c) Las presionescalculadas en los ítems anteriores, ¿son las presiones totales?

6) Estimar la diferencia de la presión hidrostática – debida a la sangre- entre la cabeza y el corazón, el
corazón y los pies, y la cabeza y los pies, de una persona que mide 1.75 m de altura, para distintas
posiciones: de pie, acostada, haciendo la vertical. Densidad de la sangre: 1.06 x 103 kg/m3.
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7) Al desplazarse en ascensor de un piso a otro de un edificio, una persona experimenta en su oído una
fuerza neta hacia afuera debido a una disminución de la presión externa (suponiendo constante la
presión detrás del tímpano). Dicha fuerza vale 0,025 N y el tímpano tiene un área de 0,5 cm2.
Suponiendo que el aire es un fluidoincompresible cuya densidad es 1,2 g/lt, determinar la distancia
recorrida por el ascensor y el sentido del movimiento.
8) La musculatura (diafragma y músculos intercostales entre otros) permite que el pulmón humano
funcione contra una diferencia de presión de menos de 0,05 atm. ¿A qué profundidad del nivel del
agua puede nadar un buceador que respire por medio de un tubo largo (snorkel)?
9) En 1646Pascal realizó el experimento que se esquematiza en la figura. El barril de
vino tiene una tapa de 0,12 m2 y está conectado a un tubo de 3,1 mm de radio. Llenó el
barril de agua y luego fue echando agua en el tubo hasta que reventó la tapa del
barril cuando la columna en el tubo tenía un alto de 12m Calcule
a)
la presión manométrica sobre la tapa del barril
b)
la fuerza resultante sobre la...