Departamento de Ciencia y Tecnología Subsector FISICA Profesora: Tatiana Oliva GUÍA DE EJERCICIOS – III MEDIO Capacidad: Razonamiento Lógico Destrezas: Determinar, Inferir Valor: Servicio Actitud: Perseverancia Contenido: Hidrostática I. Determinar la magnitud que se pregunta en los siguientes ejercicios de Hidrostática, utilizando fórmulas y procedimientos vistos en clases y su texto de estudio, fortaleciendo la perseverancia. 1.- ¿Cuál es la masa, en gramos, de un volumen de 50[cm3] de un líquido cuya densidad es igual a 2[g/cm3]? 2.- Un tambor lleno de gasolina tiene un área de base A = 0,75[m2] y altura h = 2[m]. ¿Cuál es la masa de la gasolina contenida en el tambor? (ρ =0,70[g/cm3]) 3.- Un frasco de vidrio vacío pesa 0,12 [N]. Este frasco, lleno de gasolina, pesa 0,42[N] y, lleno de agua, 0,52[N]. Determine la masa específica de la gasolina, en [Kg/m3]. (µH20 =1x103 [Kg/m3; g = 10[m/s2]). 4.- Una persona cuyo peso es 720[N] está detenida y apoyada sobre los dos pies. El área de la suela de cada zapato es 120[cm2]. Determine la presión en [N/m2] que la persona ejerce en el suelo. 5.- Un barril contiene aceite hasta 1/4 de su altura. Después de una lluvia intensa, queda totalmente lleno, sin legar a derramarse ¿Cuál será la presión en el fondo debida solamente a su contenido, después de la lluvia, si la altura del barril es 1[m]? Datos: ρaceite = 0,8[g/cm3] ; ρagua = 1[g/cm3] y g = 10[m/s2] 6.- Sumergido en un lago, un buzo constata que la presión absoluto en el mediador que se encuentra en su pulso corresponde a 1,6x105 [N/m2]. Un barómetro indica la presión atmosférica local de 1,0x105 [N/m2].Considere la masa específica del agua 103 [Kg/m3] y la aceleración de la gravedad de 10[m/s2]. En relación a la superficie, ¿cuál es la profundidad del buzo? 7.- Una prensa hidráulica tiene dos pistones cilíndricos de secciones rectas de áreas iguales a 30[cm2] y 70[cm2]. ¿Cuál es la intensidad de la fuerza transmitida al émbolo mayor, cuando se aplica al menor, una fuerza de 600[N]? 8.- Considere el aparejo de la figura, donde el líquido está confinado en la región delimitada por émbolos A y B, de áreas A = 80[cm2] y B = 20[cm2], respectivamente. El sistema está en equilibrio. Desprecie los pesos de los émbolos y los rozamientos. Si la masa ma = 4[Kg], ¿Cuál es el valor de la masa mb? 9.- Un tronco de madera flota en el agua teniendo sumergido 1/10 de su volumen .Siendo ρh2o = 1[g/cm3], ¿cuál es la densidad de tronco en g/cm3? 10.- Una balsa rectangular de masa despreciable, de 6[m] de ancho y 15[m] de longitud, que flota en agua (densidad = 1[g/cm3]), se hunde 10[cm] al recibir un camión. Siendo g = 10[m/s2]. ¿Cuál es la masa del camión? 11.- Se pesa una piedra sumergida en el aire y se obtiene el valor de 6[N]. Cuando está totalmente sumergida en el agua, se encuentra el valor de 4[N] para su peso aparente. Siendo g = 10[m/s2] y ρh2o = 1[g/cm3], ¿cuál sería su densidad o masa específica? II. Inferir relaciones entre variables hidrostáticas, utilizando la información de los encabezados y esquemas que se presentan a continuación. Seleccione la alternativa correcta, fortaleciendo la perseverancia. 1. La relación entre las presiones hidrostáticas Px, Py y Pz en los puntos x, y y z, sabiendo que los tres recipientes de la figura, contienen el mismo líquido y que los puntos x, y, z se encuentran a una profundidad h, está dada por: a) Py < Px b) Px=Py=Pz c) Py>Px d) Px>Pz e) Py>Pz 2.-En el esquema se indica que X e Y son dos líquidos no miscibles y homogéneos, contenidos en un sistema de vasos comunicantes en equilibrio hidrostático. ¿Cuál es el valor que más se aproxima a la densidad del líquido Y en relación al líquido X? a) 0,8 b) 0,9 c) 1,1 d) 1,3 e) 2,5 3.- Dentro del agua las personas se sienten más livianas en virtud de la fuerza ejercida por el agua sobre el cuerpo sumergido. A esta fuerza descrita por el principio de Arquímides se denomina empuje. Se puede afirmar que: a) la dirección del empuje puede ser horizontal b) el empuje siempre es mayor que el cuerpo sumergido c) el empuje es igual al peso del cuerpo d) el empuje no depende de la gravedad o del campo gravitacional e) el empuje es proporcional al volumen de agua desplazada 4.- Un huevo está en el fondo de una jarra de agua pura. Se adicionan de a poco, pequeñas cantidades de sal. En un determinado momento, el huevo sube y queda flotando. Siendo ρs la densidad de la solución salada, ρh la densidad del huevo y ρa la densidad del agua pura, se puede decir que: a) ρa < ρh < ρs b) ρs < ρa < ρh c) ρh < ρs < ρa d) ρa < ρs < ρh e) ρh < ρa < ρs 5.- Una esfera de isopor, colocada en el fondo de una piscina, sube hasta la superficie porque: a) la presión en el fondo de la piscina es menor que en la superficie b) el empuje sobre la esfera aumenta a medida que ella sube c) el empuje sobre la esfera es mayor que el peso del agua desplazada por ella d) el empuje sobre la esfera es mayor que el peso de la esfera e) el isopor es más liviano que el agua 6.- Una piedra de hielo, al derretirse en un recipiente con agua, hace que el nivel de agua: a) disminuya, pues la densidad del hielo es menor que la del agua b) aumente, pues el volumen del hielo es mayor que el volumen del hielo en estado líquido c) permanezca igual, pues la densidad del agua por el volumen sumergido del hielo por la gravedad es igual al peso del hielo d) aumente, pues el hielo hace que el agua se enfríe e) disminuya, pues el hielo hace que el agua se enfríe Respuestas: 1) 100 gramos 2) 1,05x103 Kilogramos 3) 0,75x103 Kilogramos 4) 30.000 [N/m2] 5) 9.500 [N/m2] 6) 6 metros 7) 1.400 Newton 8) 1 kilogramo 9) 0,9 [g/cm3] 10) 9.000 Kilogramos 11) 3 [g/cm3]