Ejercicios de cálculo de conmutador de presión

Usted gana la lotería y decide impresionar a sus amigos exhibiendo un cubo de oro de un millón de dólares.

En ese momento, el oro tiene un precio de venta de $426.60 por onza troy, y 1.0000 onza troy es igual a

31.1035 g. ¿Qué tan alto debe ser su cubo de un millón de dólares?

2. a) Calcule la densidad media del Sol. b) Calcule la densidad media de una estrella de neutrones que tiene

la misma masa que el Sol pero un radio de sólo 20.0 km.

3. Los científicos han encontrado evidencia de que en Marte pudo haber existido alguna vez un océano de

0.500 km de profundidad. La aceleración debida a la gravedad en Marte es de 3.71 m/s

2

. a) ¿Cuál habría

sido la presión manométrica en el fondo de tal océano, suponiendo que era de agua dulce? b) ¿A qué

profundidad de los océanos terrestres se experimenta la misma presión manométrica?

4. a) Calcule la diferencia en la presión sanguínea entre los pies y la parte superior de la cabeza o coronilla de

una persona que mide 1.65 m de estatura. b) Considere un segmento cilíndrico de un vaso sanguíneo de

2.00 cm de longitud y 1.50 mm de diámetro. ¿Qué fuerza externa adicional tendría que resistir tal vaso

sanguíneo en los pies de la persona, en comparación con un vaso similar en su cabeza?

5. En la alimentación intravenosa, se inserta una aguja en una vena del brazo del paciente y se conecta un tubo

entre la aguja y un depósito de fluido (densidad 1050 kg/m

3

) que está a una altura h sobre el brazo. El

depósito está abierto a la atmósfera por arriba. Si la presión manométrica dentro de la vena es de 5980 Pa,

¿qué valor mínimo de h permite que entre fluido en la vena? Suponga que el diámetro de la aguja es

suficientemente grande como para despreciar la viscosidad del fluido.

6. Un barril contiene una capa de aceite de 0.120 m sobre 0.250 m de agua. La densidad del aceite es de 600

kg/m

3

. a) ¿Qué presión manométrica hay en la interfaz aceite-agua? b) ¿Qué presión manométrica hay en el

fondo del barril?

7. Un lago en el norte de Yukón, Canadá, está cubierto con una capa de hielo de 1.75 m de espesor. Calcule la

presión absoluta y la presión manométrica a una profundidad de 2.50 m en el lago.

8. Un recipiente cerrado se llena parcialmente con agua. En un principio, el aire arriba del agua está a presión

atmosférica (1.01 3105 Pa) y la presión manométrica en la base del recipiente es de 2500Pa. Después, se

bombea aire adicional al interior, aumentando la presión del aire sobre el agua en 1500 Pa. a) Calcule la

nueva presión manométrica en el fondo. b) ¿Cuánto deberá reducirse el nivel del agua en el recipiente

(extrayendo agua a través de una válvula en el fondo) para que la presión manométrica en el fondo vuelva a

ser de 2500 Pa? La presión del aire sobre el agua se mantiene a 1500 Pa sobre la presión atmosférica.

9. Un disco cilíndrico de madera que pesa 45.0 N y tiene un diámetro de 30.0 cm

flota sobre un cilindro de aceite cuya densidad es de 0.850 g/cm3

. El cilindro de

aceite mide 75.0 cm de alto y tiene un diámetro igual al cilindro de madera. a)

Calcule la presión manométrica en la parte superior de la columna de aceite. b)

Ahora suponga que alguien coloca un peso de 83.0 N en la parte superior del

disco de madera, pero el aceite no se escurre alrededor del borde de la madera.

¿Cuál es el cambio en la presión i) en la base del aceite y ii) a la mitad de la

columna de aceite?

10. Un bloque cúbico de madera de 10.0 cm por lado flota en la interfaz entre aceite y

agua con su superficie inferior 1.50 cm bajo la interfaz (figura 14.35). La densidad

del aceite es de 790 kg>m3. a) ¿Qué presión manométrica hay en la superficie

superior del bloque? b) ¿Y en la cara inferior? c) ¿Qué masa y densidad tiene el

bloque?

UASF – ING. MECÁNICA - FISICA II Prof. Yessy Guillen

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