INSTITUTO TABANCURA DEPTO. DE CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA DE FISICA. GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE: PRESION HIDROSTÁTICA. 1.- El razonamiento que sigue, se conoce con el nombre de “paradoja hidrostática”. Discute el problema con tu grupo de trabajo y llega a una solución. Los siguientes recipientes contienen agua hasta el mismo nivel y todos tienen la misma área en la base. Por lo tanto, la presión en el fondo debe ser idéntica. Entonces ¿por qué al colocar los tres recipientes en una balanza, estos tienen diferentes pesos? a b c 2.- Resuelve los siguientes problemas: a.- ¿Cuál es la presión a una profundidad de 1240 m bajo el agua de mar? ¿Qué fuerza actúa sobre una superficie de 4 m2 colocados a esta profundidad? b.- ¿Cuál es la diferencia de presión en las tuberías del agua en dos pisos de un edificio, si la diferencia de alturas es de 8,40 m? c.- Un tanque está lleno de gasolina, densidad es de 0,7 g/cm3. Calcular la presión hidrostática a 20 cm de profundidad. d.- Un hombre de 80 Kg de masa está parado sobre una plataforma circular de 10 cm de radio. La plataforma se coloca sobre un fuelle lleno de agua que a su vez se comunica con un tubo vertical. ¿A qué altura sube el agua por el tubo? e.- Un submarino se hunde a una profundidad de 60 m bajo el nivel del mar. Calcular la presión hidrostática a esta profundidad, si la densidad del agua de mar es de 1,03 g/cm 3. 3.- El concepto de presión hidrostática se puede emplear para calcular la densidad de algunos líquidos. 1 Si en un tubo en U como el de la figura se agrega mercurio (Hg), observamos que en las dos ramas el nivel que alcanza es el mismo. Si tenemos un líquido cuya densidad desconocemos y lo vertimos en la rama derecha del tubo en U, este líquido ejerce una presión sobre el mercurio provocando un desnivel en las dos ramas. La presión en el punto 1 debida a la columna de mercurio es igual a la presión en el punto 2 debida a la columna del líquido cuya densidad se desconoce. dHg P1 = P2 g h1 = dx g h2 Los valores h1 y h2 se miden directamente y de esta forma se calcula el valor de la densidad dx . dx = dHg h1 h2 Esta experiencia se puede realizar siempre y cuando los dos líquidos no se mezclen. 2 EJERCICIOS. 1. Un tubo doblado en U contiene agua, de densidad 1,0 g/cm3, y aceite de densidad desconocida .La altura del agua respecto a la superficie de separación es 9 cm y la altura de la columna es de 10,6 cm. ¿Cuál es la densidad del aceite? 2. En un tubo doblado en U hay mercurio y cloroformo, de densidad 0,66 g/cm 3. Si la altura de la columna de mercurio es de 4cm, ¿Cuál será la altura de la columna de cloroformo? 3. Un tubo doblado en U contiene agua, de densidad 1,0 g/cm3, y benceno de densidad desconocida .La altura del agua respecto a la superficie de separación es 8 cm y la altura de la columna es de 11,6 cm. ¿Cuál es la densidad del benceno? 4. En un tubo doblado en U hay mercurio y glicerina, de densidad 1,26 g/cm3. Si la altura de la columna de mercurio es de 7cm, ¿Cuál será la altura de la columna de cloroformo? 3