Fisica Solucion

1.
𝐹 = 95 𝑁
𝐴 = 0,041 𝑚2
Aplicando el concepto de Presión en un fluido, tenemos:
𝐹
95
𝑃 = 𝐴 = 0,041 = 2317,07
𝑁
𝑚2
= 2317,07 𝑃𝑎
2.
𝑟 𝐵 = 20 𝑐𝑚 ×
1𝑚
= 0,2 𝑚
100 𝑐𝑚
𝑟 𝐴 = 12 𝑐𝑚 ×
1𝑚
= 0,12 𝑚
100 𝑐𝑚
𝐹𝐴 = ?
𝐹 𝐵 = 50000 𝑁
Según el Principio de Pascal, la presión aplicada en un fluido encerrado se transmite
de manera uniforme a todas las partes de este y a las paredes del recipiente:
𝑃1 = 𝑃2
𝐹1 𝐹2
=
𝐴1 𝐴2
Calculamos las áreas correspondientes:
𝐴 1 = 𝜋𝑟 2 = 𝜋 0,12
𝐴 2 = 𝜋𝑟 2 = 𝜋 0,2
2
2
= 0,0452 𝑚2
= 0,1256 𝑚2
Despejando la fuerza del embolo A:
𝐹1 𝐹2
𝐹
50000
=
→ 𝐹 1 = 𝐴 1 2 = 0,0452
= 17993,63 𝑁
𝐴1 𝐴2
𝐴2
0,1256
3.
𝑟 = 3 𝑐𝑚 ×
1𝑚
= 0,03 𝑚
100 𝑐𝑚
𝜌𝑓 = 1027 𝑘𝑔/𝑚 3
El Principio de Arquimedes enuncia que un cuerpo total o parcialmente sumergido en
un fluido, experimentará una fuerza ascendente igual al peso del fluido desalojado,
entonces:
𝐸 = 𝑊𝑓
Pero 𝑊𝑓 = 𝑚𝑓 𝑔 = 𝜌𝑓 𝑉𝑔
𝐸 = 𝜌𝑓 𝑉𝑔
Calculamos el volumen de la esfera de acero:
4
4
𝑉 = 𝜋𝑟 3 = 𝜋 0,03
3
3
3
= 1,1309 × 10−4 𝑚3
Luego el empuje será:
𝐸 = 𝜌𝑓 𝑉𝑔 = 1027 1,1309 × 10−4
9,8 = 1,1382 𝑁
4.
𝑟 1 = 5 𝑐𝑚 ×
1𝑚
= 0,05 𝑚
100 𝑐𝑚
𝑣1 = 1,6 𝑚/𝑠
𝑣2 = ?
1𝑚
𝑟 2 = 4 𝑐𝑚 × 100 𝑐𝑚 = 0,04 𝑚
Según el Principio de Continuidad, para un fluido estable e incompresible, el caudal
volumétrico en cada punto de este es el mismo, es decir, Q = Constante.
𝑄1 = 𝑄2
Pero 𝑄 = 𝐴∙𝑣
𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2
Calculamos las áreas correspondientes:
𝐴 1 = 𝜋𝑟 2 = 𝜋 0,05
2
= 7,853 × 10−3 𝑚2
𝐴 2 = 𝜋𝑟 2 = 𝜋 0,04
2
= 5,026 × 10−3 𝑚2
Despejando 𝑣2:
𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2 → 𝑣2 =
𝐴 1 𝑣1 7,853 × 10−3 1,6
=
= 2,5 𝑚/𝑠
𝐴2
5,026 × 10−3