Fisica

Al describir el tamaño de un barco grande, se dice por ejemplo,

“desplaza 20,000 toneladas”. ¿Qué significa esto? ¿Se puede obtener el

peso del barco a partir de este dato?

P14.8. Se deja caer una esfera sólida de aluminio en un balde de agua

que descansa en el suelo. La fuerza de flotación es igual al peso del

agua desplazada, que es menor que el peso de la esfera, así que ésta se

hunde. Si llevamos el balde a un elevador que acelera hacia arriba, el

peso aparente del agua aumenta y, por lo tanto, aumenta la fuerza de

flotación que actúa sobre la esfera. ¿La aceleración del elevador podría

ser tan grande para hacer que la esfera flote en el agua? Explique su

respuesta.

P14.9. Un dirigible rígido más ligero que el aire, lleno de helio, no

puede elevarse indefinidamente. ¿Por qué no? ¿Qué determina la altitud

máxima alcanzable?

P14.10. La presión del aire disminuye al aumentar la altitud. ¿Por qué

entonces el aire cerca de la superficie no es succionado continuamente

hacia las regiones altas que están a menor presión?

P14.11. Puede probarse la pureza del oro pesándolo en aire y en agua.

¿Cómo? ¿Cree que podría hacer pasar por oro un lingote de material

más barato chapeado con oro?

P14.12. Durante la gran inundación del río Mississippi de 1993, los diques

en San Luis tendían a romperse primero en la base. ¿Por qué?

P14.13. Un barco carguero viaja del Océano Atlántico (agua salada) al

lago Ontario (agua dulce) por el río San Lorenzo. El barco se sume varios

centímetros más en el agua del lago que en el océano. Explique

por qué.

P14.14. Usted empuja un trozo de madera para que quede bajo la superficie

de una alberca. Después de que está sumergido por completo,

usted sigue empujándolo más y más profundamente. Conforme usted

hace esto, ¿qué sucederá a la fuerza de flotación sobre el trozo de madera?

¿Esta fuerza seguirá aumentando, permanecerá igual o disminuirá?

¿Por qué?

P14.15. Una antigua pregunta reza así: “¿Qué pesa más, una libra de

plumas o una de plomo?” Si el peso en libras es la fuerza gravitacional,

¿una libra de plumas equilibrará una libra de plomo en charolas opuestas

de una balanza de brazos iguales? Explique, considerando las fuerzas

de flotación.

P14.16. Suponga que la puerta de un cuarto embona herméticamente,

pero sin fricción en su marco. ¿Cree que podría abrir la puerta si la presión

del aire en un lado fuera la presión atmosférica estándar y en el

otro difiriera en un 1%? Explique su respuesta.

P14.17. A cierta profundidad en un líquido incompresible, la presión

absoluta es p. Al doble de esa profundidad, ¿la presión absoluta será

igual a 2p, mayor que 2p o menor que 2p? Justifique su respuesta.

P14.18. Un trozo de hierro está pegado encima de un bloque de madera.

Si éste se coloca en una cubeta de agua con el hierro arriba, flota.

Ahora se voltea el bloque para que el hierro quede sumergido bajo el

bloque. ¿El bloque flotará o se hundirá? ¿El nivel de agua en la cubeta

subirá, bajará o no cambiará? Explique.

P14.19. Se toma una jarra de vidrio vacía y se mete en un tanque de

agua con la boca hacia abajo, atrapando el aire dentro de la jarra. Si se

mete más la jarra en el agua, ¿la fuerza de flotación que actúa sobre la

jarra permanece igual? Si no es así, ¿aumenta o disminuye? Explique

su respuesta.

P14.20. Imagine que flota en una canoa en el centro de una alberca.

Una amiga está en la orilla, tomando nota del nivel exacto

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