correcion del primer parcial ii 2013-2

CORRECION DEL PRIMER PARCIAL II 2013-2
3. se fabrica un instrumento para estudiar la presión hidrostática conectando dos émbolos de
plástico con un resorte he introduciéndolos en un tubo como se muestra en la figura. Los
émbolos evitan que el fluido llene el espacio entre ellos y pueda deslizarse sin rozamiento a lo
largo del tubo. Al ir introduciendo el instrumento en un tanque con agua los émbolos se mueven
dentro del tubo y adoptan la posición:
La respuesta es B
Sustentación
Cuando introducimos el tubo en el agua, ella lo que hace es mantener el mismo nivel en el tubo
y en el exterior, en el planteamiento se dice que el embolo se puede mover libremente, por lo
que el fluido lo desplaza hasta tocar el extremo de tubo como se observa en la figura B.
6. El submarino se encuentra se encuentra a una profundidad de h. para ascender bombea al
exterior parte del agua acumulada en los tanques, tres estudiantes afirman que:
Estudiante 1: El submarino asciende, porque el empuje aumenta.
Estudiante 2: El submarino asciende, porque el empuje aumenta y el peso disminuye.
Estudiante 3: El submarino asciende, porque la fuerza neta está orientada hacia arriba.
La respuesta es A es decir el estudiante 3
Sustentación
Los otros dos estudiantes dicen que el decir que el empuje aumenta y no es así, ya que el
empuje es igual al volumen de agua desalojado por el volumen exterior del submarino. Como el
submarino no cambia de tamaño el empuje es exactamente el mismo. Lo que ocurre es que su
peso disminuye al tener menos agua dentro, con lo cual la fuerza neta resultante entre el
empuje hacia arriba sigue siendo el mismo.
7. Cuando el submarino emerge, es decir, cuando sale a la superficie, puede flotar, en estas
circunstancias, el empuje de agua sobre el submarino:
A. Es equivalente a la presión sobre el agua
B. Es equivalente a la presión por unidad de área
C. Es equivalente a la magnitud de su propio peso
D. Es equivalente a la Volumen del submarino
La respuesta es C
Sustentación
Un submarino o barco pueden flotar debido a que el peso del agua que desplazan, es igual al
peso de la nave. Este desplazamiento de agua crea una fuerza hacia arriba que actúa en
oposición a la gravedad, la cual arrastraría a la nave hacia abajo.
Debe existir una igualdad de fuerzas, en este caso entre el peso del submarino y la fuerza de
empuje.
8. Se tienen 4 recipientes idénticos 1, 2, 3, 4, con la misma cantidad de mismo fluido y se
introduce en ellos 4 esferas del mismo volumen quedando como lo muestra la figura.
La respuesta es B es decir el recipiente 1
Sustentación
Según lo que dice el principio de Arquímedes es que todo cuerpo sumergido en un líquido
recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado, en la
figura 1 puede ver que esta equilibrio por lo tanto es que la esfera está flotando.
RESPONDA LAS PREGUNTAS DE LA 9 A LA 11 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE
INFORMACIÓN
Un cilindro de corcho de altura h, masa m y sección transversal A, flota parcialmente
sumergido en un tanque de agua como se muestra en la figura. El cilindro se encuentra en
equilibrio.
9. De acuerdo a lo anterior, se puede concluir
A) Que la densidad del cilindro es igual a la del agua puesto que pesan lo mismo el cilindro y el
agua que desplaza.
B) Que la densidad del agua es igual 4/5 de la del cilindro puesto que pesa más el cilindro
que el agua que éste desplaza.
C) Que la densidad del cilindro es mayor que la del agua puesto que el volumen sumergido es
mayor que la cantidad de agua desplazada.
D)
Que la densidad del agua es mayor que la del cilindro puesto que éste flota sin
sumergirse totalmente
La respuesta es D
Sustentación
Debe existir una igualdad de fuerzas, en este caso entre el peso y la fuerza de empuje
11. El cilindro, cuyo peso W, cuelga ahora de una cuerda como muestra la figura
Entonces la tensión de la cuerda es:
A)
B)
C)
D)
Mayor que la suma del peso W y el empuje E.
Igual a la suma del peso W y el empuje
Mayor que el peso W menos el empuje
igual al peso W menos el empuje E
La respuesta es D
Sustentación
Según lo que dice la formula la T= W-E
13. Se puede deformar una lata debido a la presión atmosférica. Se vierte un poco de agua en
su interior, (unos 2 cm) y se pone a calentar hasta formar vapor de agua, se retirará del fuego y
se puede colocar bajo un grifo de agua fría si se ha tapado la lata, o se puede volcar
rápidamente en un recipiente de agua, Al condensar rápidamente el vapor deja un vacío parcial
que, al aumentar creará un desequilibrio de presiones y se deformará la lata. Esta se comprime
porque:
A)
B)
C)
D)
Las presiones son iguales en todas partes
La presión interior es mayor que la exterior
La presión interior es menor que la exterior
No influye la presión en la deformación
La respuesta es C.
Sustentación
La presión ejercida en el interior del cuerpo equilibra la ejercida fuera, pero cuando se aplica
una diferencia de presión. Al condensar rápidamente el vapor deja un vacío parcial que, al
aumentar creará un desequilibrio de presiones y se deformará la lata.
CONTESTE LAS PREGUNTAS DE LA 14 A 15 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE
INFORMACIÓN
14. Dos esferas macizas 1 y 2 con volúmenes V y V/2 respectivamente, flotan sumergidas a
diferentes niveles h1 y h2 en un recipiente que contiene alcohol como lo muestra la figura.
De lo anterior se cumple que las densidades de la esfera:
h1
1
h2
2
A
A.
B.
C.
D.
1 es igual a la del alcohol
1 es la mitad de 2
2 es el doble de la 1
2 es la mitad de la del alcohol
B
2
La respuesta es A.
Sustentación
En la figura se ve que la esfera esta sobre la superficie del alcohol, si esta saliera un poco, la
densidad de la esfera sería menor y si estuviera más abajo la densidad de la esfera seria
mayor.
15. si en la situación anterior la presión atmosférica del lugar es Pa y la densidad del alcohol es
P, la presión en el nivel A-B Vale,
A. Pa + ρ g (h2-h1)
La respuesta es B.
B. Pa + ρ g h2
C. ρ g h2 – Pa
D. Pa -ρg(h2 + h1)