Problemas de fluidos

PROBLEMAS DE FLUIDOS
• La presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1 x 105 Pa. ¿Qué fuerza ejerce el aire confinado en un
cuarto sobre una ventana de 40 x 80 cm?
. 3,2 x 104 N
2. a)¿Cuál es la presión a 100 m de profundidad en el océano? .b)¿Cuántas atmósferas representa esto?
La densidad del agua de mar es de 1,03 x 103 kg/m3.
a) 1 x 106 Pa b) 10 atm
3. Calcular la presión originada por un fluido en reposo a una profundidad de 76 cm en:
a) agua (r = 1,00 g/cm3) y
b) mercurio (r = 13,6 g/cm3).
a) 7,45 kPa b) 1 atm
4. En un tubo en U, una columna de agua de 40 cm de altura sostiene otra columna de 31 cm de un fluido
desconocido. ¿Cuál es la densidad del fluido que no se conoce?
1290 kg/m3
5. Un manómetro compuesto por un tubo en U y mercurio está conectado con un tanque. De este modo, la
columna de mercurio se ve 5 cm más alta en el brazo del tubo unido al tanque que en el otro. ¿Cuál es la
presión en el tanque si la presión atmosférica es de 76 cm de mercurio? La densidad del mercurio es 13,6
g/cm3.
94,6 kPa
6. Un cilindro de madera, de radio 7 cm y de altura 6 cm, pesa 0,693 kg. Calcular su densidad. Si metemos
este cilindro en agua, con la base horizontal, calcular la longitud que está dentro del agua. La densidad del
agua es 1000 kg/m3.
a) 750 kg/m3 b) 4,5 cm
7. Un barril se abrirá cuando en su interior la presión manométrica sea de 350 kPa. En la parte más baja del
barril se conecta un tubo vertical. El barril y el tubo se llenan de aceite (r = 890 kg/m3) ¿Qué altura debe tener
el tubo para que el barril no se rompa?
. 40,1 m
8. El interior de un submarino que está en el océano a 50 m de profundidad, se mantiene a una presión igual a
la presión atmosférica al nivel del mar. Determine la fuerza que actúa sobre una ventana cuadrada de 20 cm de
lado. La densidad del agua de mar es 1,03 x 103 kg/m3.
2,02 x 104 N
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9. Un tubo de ensayo tiene 3 cm de aceite (r = 0,80 g/cm3) flotando en 10 cm de agua. ¿Cuál es la presión en
el fondo del tubo debida al fluido que contiene?
1215 Pa
10. Un acróbata de 60 kg realiza un acto de equilibrio sobre un bastón. El extremo del bastón, en contacto con
el piso, tiene un área de 0,92 cm2. Calcule la presión que el bastón ejerce sobre el piso. Despreciar el peso del
bastón.
6,4 MPa
11. Un tubo de vidrio se dobla en forma de U. Se ha encontrado que una columna de 50 cm de altura de aceite
de oliva en un brazo se equilibra con una columna de agua de 46 cm de altura en el otro. ¿Cuál es la densidad
del aceite de oliva?
920 kg/m3
12. El corazón bombea sangre por la aorta con una presión media de 100 mm Hg. Si el área de la sección
transversal de la aorta es de 3 cm2, ¿cuál es la fuerza media que ejerce el músculo sobre la sangre?
3,99 N
TEST VERDADERO O FALSO (Decir si la afirmación es verdadera o falsa):
• Un barómetro sirve para medir la presión atmosférica. V
• Si una persona está tumbada la presión en la cabeza es menor que en los pies. V
• Por el principio de Arquímedes el empuje que experimenta un cuerpo sumergido en un fluido es
proporcional a la densidad del fluido. V
• De la ley de Arquímedes deducimos que dos cuerpos de igual densidad pero distinto volumen experimentan
el mismo empuje. F
• Una misma fuerza aplicada a diferentes superficies ejerce la misma presión. F
• Un cuerpo tiene menor presión cuanto más profundo se encuentra en un fluido. F
• Dos cuerpos sumergidos en un fluido y situados en una horizontal tienen la misma presión. V
• Según el experimento de Torricelli, la presión atmosférica corresponde a 760 mm de mercurio. V
• 1 mm de mercurio corresponde a 133 Pascales. V
• Un cuerpo más denso que el fluido que lo contiene tiende a flota F
TEST MÚLTIPLES OPCIONES (Elegir la contestación verdadera):
• Según la ley de Arquímedes:
a) Un cuerpo sumergido en un fluido en reposo experimenta una fuerza mayor al peso del fluido desalojado.
XX b) Si el peso de un cuerpo es mayor que el empuje, el cuerpo se sumerge.
c) Si el peso de un cuerpo es menor que el empuje, el cuerpo se sumerge.
d) El empuje es una fuerza ejercida en el mismo sentido que el peso del fluido desalojado.
• a) La unidad de presión en el SI es la atmósfera.
b) Un torr equivale a 100 barias.
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c) Un milímetro de mercurio equivale a 1330 bares.
d) Una atmósfera equivale aproximadamente a un bar. XX
• Según la experiencia de Torricelli:
a) Dos columnas de la misma altura, una de mercurio y otra de agua ejercen la misma presión
b) La presión atmosférica equivale a 760 mm de mercurio .XX
c) La presión de una atmósfera es la presión ejercida por el peso de una columna de 76 cm de agua.
d) El peso de una columna de agua de 5 cm ejerce una presión de 1 atmósfera.
• a) Un manómetro se emplea para medir la presión de los fluidos. XX
b) La presión manométrica es siempre igual la presión atmosférica.
c) Un barómetro no se emplea para medir la presión atmosférica.
d) Un tubo abierto en forma de U no es un manómetro.
• a) La presión disminuye con la profundidad.
b) La diferencia de presión entre dos puntos es inversamente proporciona a la altura entre ellos.
c) Dos puntos situados a la misma altura en un fluido tienen la misma presión. XX
d) La diferencia de presiones entre dos puntos no depende de la densidad del fluido.
• La presión:
a) es un escalar. XX
b) actúa paralelamente a la superficie de las paredes del recipiente .
c) en un punto no vale lo mismo en todas las direcciones.
d) se define como fuerza por unidad de volumen.
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