SEFLUIDOS 15

SEFLUÍ

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06/05/2015

UNIVERSIDAD DE VALPARAISO
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y ASTRONOMIA

SERIE DE EJERCICIOS DE ESTÁTICA Y DINÁMICA DE FLUÍDOS.
ESTÁTICA DE FLUÍDOS.
¿1 - Qué empuje experimenta un cuerpo de 500[cm3] sumergirlo totalmente en agua? ¿Y en agua
de mar? agua mar = 1030[Kg/m3]
Rpta : 4,9[N]; 5,047[N]
2.- Un paralepípedo de hierro de 12[cm] de largo, 4[cm] de ancho y6[cm] de alto se sumerge en
alcohol. ¿Cuál es el empuje? hierro= 7,86[gr/cm3], alcphol= 0,791[gr/cm3 ]
Rpta : 22,2[N]
3.- ¿Cuántos litros de agua de mar desaloja un buque pesquero que pesa 8,82 x10 8[N].4.- La densidad de un trozo de madera, que pesa 360[N], es 600[Kg/m3]. ¿Cuál es volumen de la
parte sumergida? y ¿Cuál es el volumen total? ¿Flota en el mar?
5.- En qué proporción deben estar elvolumen emergente con respecto al volumen sumergido de
un témpano que flota en el mar?
Rpta : 89,3% sumergido
6.- ¿Cuántos cm se hunde en agua de mar un tablón de madera de 20[m] de largo, 30[cm] de
ancho y 20[cm] de alto, que flota sobre la cara mayor, si pesa 7350[N] ?
Rpta: h= 0,121[m]
7.- El émbolo de una “gata” hidráulica tiene un diámetro de 20[cm] (émbolo que sostiene el
vehículo). ¿Quéfuerza se requiere ejercer en el otro émbolo para levantar un vehículo de
m = 900[Kg] si su diámetro es de 5[cm].
Rpta : 562,5[N]
8.- Un submarino está sumergido completamente en agua de mar a una profundidad de 16[m]. Si
la densidad del agua de mar es  = 1,03[gr/cm3]
a) ¿Cuál es la presión absoluta que se ejerce sobre las paredes del submarino?
b) Si el volumen del submarino es de 120[m3], ¿Cuál esel valor de la fuerza de empuje que se
ejerce sobre el?
c) Si suelta un trozo de madera que demora 5[s] en llegar a la superficie. ¿Qué densidad tiene el
madero, y qué parte de su volumen queda sumergido al quedar el cuerpo en reposo?
d) Si el submarino tiene un área superficial de 200 [m2]. ¿Qué fuerza soporta a los 16[m] de
profundidad?
Rpta : 2,68x105[Pa], b) 1,236x106[N]

FLUÍDOS.

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9.- Un bloque de madera flota en agua con las dos terceras partes de su volumen sumergidos. Si
se lleva al aceite se sumerge a 0,9 de su volumen. Encontrar la densidad de la madera y del
aceite.
10.- Una esfera hueca (boya) de radio exterior 10[cm] y radio interior 8[cm] flota en un líquido
de densidad relativa  = 0,6 quedando la mitad de su volumen fuera dellíquido. ¿Cuál es la
densidad relativa del material del cual esta hecha la esfera o boya?
Rpta : 0,615
11.- El manómetro en “U” de la figura presenta una
diferencia de nivel de 85[cm]. Si el líquido
manométrico es Hg. ¿Cuál es la presión relativa
del depósito?
Rpta: 1,105[atm]

h

12.- Un sólido homogéneo de masa “m” y volumen
“V” flota en la superficie del agua en reposo.
Sabiendo que elvolumen es V = 3/2Vs. Encontrar la densidad del cuerpo .
Rpta:  = 0,667[g/cm3]
13.- El dique una represa tiene una altura H de 15[m] y un ancho "L" de 40[m].
a) Cuál es la componente de la fuerza
horizontal total Fh , que ejerce el agua de la
represa
sobre el dique. (b) ¿Cuál es el
momento de la fuerza  , ejercido por el
H
h
agua sobre el dique, alrededor de un eje que
dF
pasa por la base del dique,de un lado al
de
otro.
Rpta. (a) 40[MN], (b)  = gLH3 /6 = 0.2[GN].
L
O
dFh = P dA = (gh)· Ldhla presión atmosferica
actua a ambos lados de la represa y por tanto sus efectos se anulan y la fuerza resultante de la
represa se obtiene integrando.
H

h2

0

2

F   ρghLdh  ρgL  hdh  ρgL

 ρgL

H

2

2

El momento de fuerza alrededor de un eje que pasa por “O” debido a la fuerza sobre latiraestrecha es
d = (H – h )dF = (H – h)gLdh y el momento total ejercido por la fuerza se obtiene
integrando......

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14.-a) Un batiscafo de investigación submarina, cuando esta flotando sobresale un décimo de su
volumen total. Para que se sumerja es necesario echar
3000[lt] de agua de mar en los estanques de lastre.
¿Cuánto pesa el batiscafo?...