Una fuerza F paralela a un plano inclinado en 37º, se aplica sobre un bloque de masa 50 kg. El bloque se mueve con una rapidez constante de 10 m/s hacia arriba, una distancia de 20 m. El coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano inclinado es 0.2 a) Realice un esquema de la situación. b) Calcule el trabajo efectuado sobre el bloque por las fuerzas: b.1) F, b.2) de rozamiento y b.3) de gravedad. Un bloque de 5 kg. se pone en movimiento subiendo por un plano inclinado en un ángulo de 30° respecto a la horizontal, con una rapidez inicial de 8 m/s. El bloque alcanza el reposo después de recorrer 3 m a lo largo del plano inclinado sin considerar el rozamiento. Determine: a) el cambio en la energía cinética. b) el cambio en la energía potencial. c) la fuerza de roce sobre el bloque. (Es conveniente que realice un esquema de la situación.) Sobre el émbolo menor de una prensa se aplica una fuerza de 50 N, si en el otro se obtiene una de 1000 N, ¿cuál es la relación entre los radios de los émbolos?. ¿Cuál será el volumen de un témpano (δ = 0,92 g/cm ³) que flota en agua de mar (δ = 1,025 g/cm ³) y de la cual sobresalen 84 m ³?. Un tanque cilíndrico de 1,80 m de diámetro descansa sobre una plataforma de una torre a 6 m de altura, como se muestra en la figura. Inicialmente, el tanque está lleno de agua, hasta la profundidad h 0 = 3 m. De un orificio que está al lado del tanque y en la parte baja del mismo, se quita un tapón que cierra el área del orificio, de 6 cm2. a) ¿Con qué velocidad fluye inicialmente el agua del orificio?. b) ¿Cuánto tiempo necesita el tanque para vaciarse por completo?. Una persona cuyo peso es 720[N] está detenida y apoyada sobre los dos pies. El área de la suela de cada zapato es 120[cm2]. Determine la presión en [N/m2] que la persona ejerce en el suelo. 10000 [N/m2] 1000 [N/m2] 1750 [N/m2] 21000 [N/m2] 30000 [N/m2] Las figuras representan tres recipientes conteniendo el mismo líquido. Los puntos x,y y z se encuentran a una profundidad h. 1 Py < P x Px = P y = P z Con relación a la presión px, py y pz en los puntos x, y y z .Se puede concluir que: ( 10 puntos ) Py >Px Py < P z Py > P z Sumergido en un lago, un buzo constata que la presión absoluto en el mediador que se encuentra en su pulso corresponde a 1,6x105 [N/m3]. Un barómetro indica la presión atmosférica local de 1,0x105 [N/m2].Considere la densidad absoluta del agua 103 [Kg/m3] y la aceleración de la gravedad de 10[m/s2]. En relación a la superficie, el buzo se encuentra a una profundidad de 1,6 [m] 6,0 [m] 16 [m] 5,0 [m] 10 [m] La figura representa una botella invertida, parcialmente llena de agua, con la boca inicialmente tapada por una placa S. Removida la placa , se observa que la altura h de la columna del agua aumenta. Siendo Pi y Pf las presiones en la parte superior de la botella, con o sin tapa y p la presión atmosférica, se puede afirmar que: p = p i - pf pi < p p = (pi + pf)/2 pf < p i p > pf Una prensa hidráulica tiene dos pistones cilíndricos de secciones rectas de áreas iguales a 30[cm2] y 70[cm2]. La intensidad de la fuerza transmitida al émbolo mayor, cuando se aplica al menor una fuerza de 600[N] de intensidad, es : 1200 [N] 1400 [N] 1600 [N] 2100 [N] 2400 [N] La fuerza ejercida sobre el émbolo mayor, cuando se aplica una fuerza de 900[N] sobre el menor , será de: 2 1400 [N] 14400 [N] 28800 [N] 2880 [N] El desplazamiento del émbolo mayor, cuando el menor se desplaza 8[cm], será : 1440 [N] 8,0 [cm] 5,0 [cm] 0,2 [cm] 0,5 [cm] 2,0 [cm] Un huevo está en el fondo de una jarra de agua pura. Se adicionan de a poco, pequeñas cantidades de sal. En un determinado momento, el huevo sube y queda flotando. Siendo ds la densidad de la solución salada, dh la densidad del huevo y da la densidad del agua pura, se puede decir que: da < d h < d s ds < d a < d h dh < d s < d a da <ds < dh dh < d a < d s Una esfera de isopor, colocada en el fondo de una piscina, sube hasta la superficie porque: La presión en el fondo de la piscina es menor que en la superficie El empuje sobre la esfera aumenta a medida que ella sube El empuje sobre la esfera es mayor que el peso del agua desplazada por ella El empuje sobre la esfera es mayor que el peso de la esfera El isopor es más liviano que el agua Una piedra de hielo, al derretirse en un recipiente con agua, hace que el nivel de agua: Disminuya, pues la densidad del hielo es menor que la del agua Aumente, pues el volumen del hielo es mayor que el volumen del hielo en estado líquido Permanezca igual ,pues la densidad del agua por el volumen sumergido del hielo por la gravedad es igual al peso del hielo 3 Aumente, pues el hilo hace que el agua se enfríe Disminuya, pues el hielo hace que el agua se enfríe Un tronco de madera flota en el agua teniendo sumergido 1/10 de su volumen .Siendo µh2o = 1[g/cm3].La densidad de tronco en g/cm3 es 0,90 1,10 0,80 0,10 1,20 Un sistema como el esquematizado, se usa para proveer agua , siendo S2 muy pequeño respecto de S 1. Se encuentra abierto a la atmósfera. Contando con los datos siguientes: y1= 3m y 2 = 70 c m d 2 = 2 cm ( diámetro del orificio ) d 1 = 1 m ( diámetro del estanque ) Calcule: a) ¿Cuánto tiempo tardará en vaciarse completamente el estanque? Expréselo en segundos y en minutos. b) Si el sistema se usara con ayuda de aire comprimido en la superficie libre del líquido encerrado de manera hermética, a una presión de 1, 2 atm, siendo la presión atmosférica de 1, 105 Pa, ¿con qué rapidez se vaciaría el recipiente? Por una tubería inclinada circula agua a razón de 9 m3 /min, como se muestra en la figura: En a el diámetro es 30 cm y la presión es de 9,8 . 10 4 Pa. ¿Cuál es la presión en el punto b sabiendo que el diámetro es de 15 cm y que el centro de la tubería se halla 50 cm más bajo que en a? 4 Se realiza un experimento con un aceite de viscosidad 20 Pa.s a fin de hacerlo circular por una cañería de 15 m y 10 cm de diámetro con régimen laminar, tardando en recorrer la tubería, 3 minutos. Resuelva: ( 15 puntos ) a) Calcule la caída de presión que se produce en esa cañería. b) Calcule la resistencia que circulación del aceite. se ofrece a la Un molino de viento extrae 56.000 L de agua por día y lo canaliza por una cañería de 30 cm de diámetro y 50 m de largo, hasta un estanque. Recorre tal longitud en 3 minutos. Considerando al caudal continuo y la viscosidad del agua igual a 1 cpoise ( centipoise ): a) ¿Bajo qué régimen circula? Jusfique su respuesta con cálculos. b) Para este sistema, ¿cuál es el valor de velocidad máxima entre el régimen laminar y turbulento? 5 3 6