Tarea 8 Fisica, Fluidos

FLUIDOS

Cecilia Tudela Salazar

Física

Instituto IACC

Santiago, 18 de agosto de 2014

Desarrollo

1. Una pequeña pieza de acero está unida a un bloque de madera. Cuando la madera se coloca en una tina de agua con el acero en la parte superior, la mitad del bloque está sumergida. Si el bloque se invierte de modo que el acero se encuentre bajo el agua, la cantidad sumergida del bloque ¿aumenta, disminuye o sigue igual? ¿Qué pasa al nivel del agua de la tina cuando el bloque se invierte?

Cuando se invierte el bloque de madera con la pieza de acero ahora dentro del agua, el nivel del agua del bloque sumergido disminuye. Ya que la pieza de metal ocupa parte del volumen que antes era sólo del bloque. Además, no puede cambiar el nivel de agua de la tina, porque el volumen desalojado sólo varía si cambia la masa del objeto, y en este caso es el mismo.

2. La presión atmosférica es alrededor de 105 N/m2 y el área del pecho de una persona es de unos 0.13 m2. La fuerza de la atmósfera en el pecho de un ser humano es de unos 13 000 N. En vista de esta enorme fuerza, ¿por qué no se destruyen nuestros cuerpos?

La presión sanguínea y los tejidos de nuestro cuerpo se adaptan a los valores de la presión atmosférica. Los pulmones y las vías respiratorias están llenas de aire a presión atmosférica, que ejercen una fuerza desde adentro hacia afuera que contrarresta a la externa. Por esto nuestro cuerpo no se rompe.

3. Una placa plana está sumergida en un líquido en reposo, ¿qué orientación debe tener la placa para que la presión sea homogénea en su superficie?, ¿por qué?

Como la presión dentro de un fluido depende de la profundidad. Para que la presión sobre la superficie de la placa sea homogénea tiene que estar a una misma profundidad, y esto se cumple cuando la placa se encuentra de forma horizontal.

4. Una pelota de ping‐pong tiene un diámetro de 3,8 cm y una densidad promedio de 0,084 g/cm3. ¿Qué fuerza se requiere para mantenerla sumergida bajo el agua?

Datos:

d=3,8 "cm"=0,038 "m"

ρ=0,084"g" /〖"cm" 〗^"3" =84"kg" /"m" ^"3"

ρ_(H_2 0)=1000 "kg" /"m" ^"3"

g=9,8 "m" /"s" ^"2"

El radio de la pelota de ping-pong es r=0,019 "m" , su volumen es V=4πr^3/3. Entonces, la fuerza mínima que se

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