Unidad 2. Hidrostática e hidrodinámica

Unidad 2. Hidrostática e hidrodinámica

Actividades de aprendizaje, debe resolver los problemas siguiendo la metodología usada en la ciencia física. Cada problema tiene el objetivo de mostrar su aprendizaje en el momento de resolver cada interrogante.

Calcular en pascales, la presión que ejerce una columna de Hg de 76 cm de altura y un área de la base (área de la sección transversal del tubo) de 1 cm2. La densidad del mercurio es de 13 600 kg/m^3 y g= 9.8 m/s^2 .

La gráfica muestra la variación de la presión absoluta, P, registrada en un punto, U, a medida que aumenta la profundidad, h, a la que se encuentra el punto con respecto a la superficie libre de un líquido de densidad, ρ, contenido en un recipiente abierto a la atmósfera.

Figura 1. Comportamiento de la presión como función de la profundidad y situación real.

Con los datos proporcionados por la gráfica ¿cómo determinar la densidad del líquido?

¿Qué magnitud física representa la ordenada al origen?

La figura muestra un manómetro con forma de U que contiene mercurio. Si el valor de h es de 15 cm, ¿cuál es la presión absoluta en pascales del gas encerrado en el cilindro? La presión atmosférica del lugar donde se realizó el experimento es de 60 cm de Hg. La densidad del mercurio es de 13 600 kg/m^3 y el valor de la aceleración de la gravedad es de 9.8 m/s^2

Figura 2. Uso de un manómetro en forma de U. El sistema está rodeado de aire.

El pistón de salida de una prensa hidráulica tiene un radio de 25 cm ¿qué fuerza mínima se aplica al pistón de entrada si tiene un radio de 2.5 cm y levantar un objeto de 5 x 〖10〗^6 N?

El sistema mostrado está en equilibrio cuando se aplica la fuerza F en la rama derecha. El bloque cilíndrico de la rama izquierda tiene una masa de 50 kg y un área en las caras circulares de 0.75 m^2. El bloque cilíndrico pequeño de la rama derecha tiene una masa despreciable comparada con el anterior y un área en las caras circulares de 0.15 m^2. El tubo horizontal y los tubos verticales están llenos de aceite. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza? Considerar que g = 9.8 m/s^2 y que la fricción es despreciable.

Figura 3. Elevador hidráulico.

Cuando un cubo y una esfera se colocan en agua las dos flotan con la mitad de su volumen sumergido y la otra mitad al aire. Si la densidad del cubo es ρ_c y la de la esfera es ρ_e ¿qué relación existe entre ellas si el cubo tiene la mitad del volumen de la esfera?

Una esfera sólida de hierro de 5 cm de radio cuya masa es de 4136 g, se sumerge en agua, colgada de un dinamómetro.

¿Cuál es la densidad de la esfera?

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