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Guía de ejercicios de estática de los fluidos. TP06

Contenido: Hidrostática. Presión y Densidad. Prensa hidráulica. Empuje. Problemas con resultados.

Guía de ejercicios de estática de los fluidos.

Resolver los siguientes ejercicios:

Antes de realizar los cálculos convertir todas las unidades de medida a un mismo sistema, se recomienda el S.I. (Sistema Internacional).

En todos los cálculos emplear las unidades de medida, esto ayuda como guía para saber si las fórmulas y los cálculos son los correctos. Recordar que la unidad de medida del resultado del ejercicio debe corresponderse con la magnitud buscada.

Problema n° 1) Una boya esférica cuyo volumen es de 7 m³ pesa 1820 N. Si el aparato productor de luz pesa 385 N, ¿cuánto deberá pesar el lastre para que la hunda hasta la mitad en agua de mar?

Ver solución del problema n° 1

Problema n° 2) Se sumerge un cuerpo en agua y recibe un empuje de 65 N, ¿qué empuje experimentará en éter (ρ = 0,72 gf/cm³) y en ácido sulfúrico (ρ = 1,84 gf/cm³)?

Ver solución del problema n° 2

Problema n° 3) Un trozo de corcho de 40 cm³ se coloca en éter (δ = 0,72 g/cm³), si la densidad del corcho es de 0,24 g/cm³, ¿qué volumen queda sumergido?

Ver solución del problema n° 3

Problema n° 4) Un prisma de hielo cuyo volumen es de 9,5 cm³ está en agua de mar (δ = 1,025 g/cm³), si su densidad es de 0,84 g/cm³, ¿cuál es el volumen que emerge?

Ver solución del problema n° 4

Problema n° 5) Un tanque cilíndrico de 1,2 m de radio y 6 m de alto, pesa 4500 N. Se lo llena hasta 2/3 partes con aceite (densidad 0,92 g/cm³), determinar:

a) La presión que ejerce el tanque.

b) La presión que ejerce el aceite en el fondo del tanque.

Ver solución del problema n° 5

Problema n° 6) ¿Cuál es la fuerza aplicada al pistón menor de una prensa hidráulica si se logra una fuerza de 1800 kgf? Los pistones son de 4 cm y 10 cm de radio.

Ver solución del problema n° 6

Problema n° 7) El radio del pistón chico de una prensa hidráulica es de 5 cm, sobre el cual se aplica una fuerza de 950 N. ¿Cuál será el radio del pistón mayor si se desea una fuerza 4 veces mayor?

Ver solución del problema n° 7

Problema n° 8) Calcular la presión que se ejerce sobre el fondo de un recipiente lleno con mercurio, si el nivel del mismo es de 40 cm (δ = 13,6 g/cm³).

Ver solución del problema n° 8

Problema n° 9) Un pontón rectangular cargado pesa 180000 N, la penetración en el agua es de 60 cm. ¿Cuál será el área horizontal del pontón?

Ver solución del problema n° 9

Problema n° 10) ¿Cuál será la sección que debe darse al pistón mayor de una prensa hidráulica para que al aplicar una fuerza de 150 N en el pistón menor se obtenga una fuerza de 2100 N?. El pistón menor tiene una sección de 40 cm².

Ver solución del problema n° 10

Problema n° 11) ¿Qué fuerza ejercerá el pistón menor de un sillón de dentista para elevar a un paciente de 85 kg? Si el sillón es de 300 kg y los émbolos son de 8 cm y 40 cm de radio.

Ver solución del problema n° 11

Problema n° 12) En un recipiente cilíndrico de 10 cm de radio y 26 cm de alto se vierte mercurio hasta ¼ parte. El resto se llena con agua (δ Hg = 13,56 g/cm³), determinar:

a) La presión sobre el fondo.

b) La presión del agua sobre el mercurio.

c) La presión a los 2 cm de profundidad.

d) La presión a los 22 cm de profundidad.

Ver solución del problema n° 12

Responder el siguiente cuestionario:

Pregunta n° 1) ¿Qué es flotación y cuáles son sus condiciones?

Pregunta n° 2) ¿Tiene importancia el peso específico del líquido en el fenómeno de flotación?

Pregunta n° 3) ¿Cuáles son las aplicaciones más importantes del principio de Arquímedes?

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