Taller Hidrostatica

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNAFACULTAD DE INGENIERIA TRABAJO ENCARGADO Alumno: Jeans Pol Vargas Renato Giron Jordan Zavala Aldair Arpasi Materia: Fisica II Catedrático: Ing.Jenny Huayta Tacna, Mayo del 2017 Problema 01 Determine la densidad del cubo de m=4KG y arista de 20cm 2𝑚 100𝑐𝑚 Para hallar el volumen del cubo a3 𝑉 = 0.7 𝑥 10−2 𝑚𝑏 = 27 𝑘𝑔 𝑃 =𝑚∗𝑔 𝑃𝑏 = 27 ∗ 10 𝑃𝑏 = 270𝑁 Problema 03 Determinar la densidad en kg/m3 de un cuerpo de 4kg cuyo volumen es de 5000 cm3. (g=10m/s) 𝜌𝑎 = 800 𝑚 800 = 2.005 𝜌 = 800 𝑘𝑔 /𝑚3 . 1𝑚 20𝑐𝑚 ∗ = 0. Convertiremos los cm3 a m3 ya que esa es la unidad de volumen 𝑚3 5000 cm3 ∗ = 0.005𝑚3 106 𝑐𝑚3 4 𝜌= 0.6 ∗ 10 𝑃𝑎 = 216𝑁 𝜌𝑎 = 800 𝑚 1000 = 2. Determine el peso de cada cuerpo en N.6 𝑘𝑔 𝑃 =𝑚∗𝑔 𝑃𝑎 = 21.23 𝑉 = 8𝑥10−3 Densidad es igual a m/V 4 𝜌= 8𝑥10−3 𝜌 = 500 𝐾𝐺 /𝑚3 Problema 02 Los bloques de la figura tienen igual volumen a V=2.7 x 10-2 m3.7 𝑥 10−2 𝑚𝑎 = 21.Si la densidad son las siguiente Da = 800 kg /m3 y Db = 1000 kg/m3. 𝑃 =𝑚∗𝑔 𝑃 = 8 ∗ 10 𝑃 = 80𝑁 𝑓 𝑃= 𝐴 en la figura 1 vemos que el área seria 0.Problema 04 Un hombre de 72 kg está parado sobre un tablero cuadrado de 20cm de lado. 20cm y 100cm.04𝑚2 .2m * 1m 𝑓 𝑃1 = 𝐴1 𝐴1 = 0. Considerando g=10m/s2 𝑃 =𝑚∗𝑔 𝑃 = 72 ∗ 10 𝑃 = 720𝑁 1𝑚 20𝑐𝑚 ∗ = 0. en PA.2 = 0.20m por 0.04𝑚2 𝑓 𝑃= 𝐴 720 𝑃= 0.04 𝑃 = 18000 𝑃𝐴 Problema 05 La figura muestra solido de 8kg de masa cuyas dimensiones son de 20cm.22 = 0.2m y en la figura 2 el área seria 0.2 ∗ 0. Determinar la presión sobre la base apoyada en cada caso. Determinar la presión sobre el tablero.2𝑚 100𝑐𝑚 𝐴 = 0. 25𝑚2 𝑃 =𝑚∗𝑔 𝑃 = 10 ∗ 10 𝑃 = 100𝑁 La fuerza seria p * cos(37) 100 ∗ 𝐶𝑜𝑠 (37) 𝑃= 0.5 = 0. 𝐴1 = 0.2 ∗ 1 = 0. Determinar la presión que ejerce el cubo sobre el plano inclinado.25 𝑃 = 320𝑁 Problema 07 .5 ∗ 0.2 𝑃2 = 400 Problema 06 La figura muestra un cubo de 10kg de masa en reposo si las aristas miden 50cm. 80 𝑃1 = 0.04 𝑃1 = 2000 𝑓 𝑃2 = 𝐴2 𝐴2 = 0.25 80 𝑃= 0.2𝑚2 80 𝑃2 = 0. 𝑃𝑖 = 𝑃𝑎 × ℎ × 𝑔 1000𝑘𝑔 𝑃𝑖 = × 0.002cm^2. 𝐹 𝑃= 𝐴 .04 𝑃 = 15 𝐾𝑃𝑎 Problema 10 La punta de un plumón tiene un área de 0.2 𝑃 = 600 𝑃𝑎 Problema 09 La figura muestra la acción de 2 fuerzas F1= (800i-400j) N y F2 (-200j) N.Determinar la presión hidrostática que puede soportar un insecto a 30cm de profundidad en el agua (g=10m/s^2).2m^2. si con el dedo se comprime contra el papel con una fuerza de 36N. 𝐹 𝑃= 𝐴 600 𝑃= 0. Determinar la presión media sobre la superficie de 0. Determinar la presión media en pascales sobre la base cuadrada.3 𝑚 × 10 𝑚 𝑚3 𝑃𝑖 = 3000 𝑘𝑔/𝑚3 𝑃𝑖 = 3 𝐾𝑃𝑎 Problema 08 Siendo la fuerza del agua igual a 200N. 𝐹 𝑃=𝐴 200 × cos(53) 𝑃= 0. 36 𝑃= 0.002 𝑐𝑚2 36 𝑃= 0. en KPa. m=5kg 𝐹 𝑃= 𝐴 60 𝑃= 0.0025m^2.Determinar la presión hidrostática en el punto P en KPA .002 104 𝑃 = 1. sobre el piso de M=10kg.8 × 108 𝑃𝑎 Problema 11 El bloque mostrado se apoya sobre una superficie de 0.0025 𝑃 = 24 𝐾𝑃𝑎 Problema 12 Determinar la presión hidrostática que ejerce sobre el agua un buceador que se encuentra a 8m de profundidad (g=10m/s^2) 𝑃𝑏𝑢𝑐𝑒𝑎𝑑𝑜𝑟 = 𝑃𝑎 × ℎ × 𝑔 𝑃𝑏𝑢𝑐𝑒𝑎𝑑𝑜𝑟 = 1000 × 8 × 10 𝑃𝑏𝑢𝑐𝑒𝑎𝑑𝑜𝑟 = 80 𝐾𝑃𝑎 Problema 13 Dentro de un recipiente se encuentra 2 líquidos aceite y agua cuyas densidades son : 900kg /M3 y 1000 kg/m3 respectivamente .Determinar la presión. 𝑃 =𝜌∗𝑔∗ℎ 𝑃𝑝 = 𝑃𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 + 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑃𝑃 = (900 ∗ 10 ∗ 0.4 𝑃𝐴 = 2000 ≅ 2𝐾𝑃𝑎 𝑃𝐵 = 𝜌1 ∗ 𝑔 ∗ ℎ1 𝑃𝐵 = 𝑃𝐴 + (1000 ∗ 10 ∗ 0.3) 𝑃𝐵 = 5000 ≅ 5𝐾𝑃𝑎 Problema 15 En una prensa hidráulica 2 tubos circulares se aplica una fuerza de 20N¿Qué peso en N se podrá levantar siendo los diámetros d1=1cm y d2 =20cm .2) + (1000 ∗ 10 ∗ 0.3) 𝑃𝑝 = 1800 + 3000 = 4800 𝑃𝑎 = 4.Determinar las presiones hidrostáticas en KPA en el punto A y B 𝑃𝐴 = 𝜌1 ∗ 𝑔 ∗ ℎ1 𝑃𝐴 = 500 ∗ 10 ∗ 0.8𝐾𝑃𝑎 Problema 14 En un recipiente se tiene 2 liequidos no miscibles cuyas densidades son 500kg/M3 y 1000kg/m3 . 2)2 𝜋 4 𝜋 4 20 ∗ (0. .01)2 Problema 16 La figura muestra un cubo de 20cm de arista sumergido dentro del agua y en reposo. Determinar el empuje en N 𝐸 = 𝜌 ∗ 𝑉𝑜𝑙 ∗ 𝑔 𝐾𝑔⁄ 𝐸 = (1000 ) ∗ (0.2 𝑚)3 ∗ (10 𝑚⁄ 2 ) 𝑚3 𝑠 𝐸 = 80 𝑁 Problema 17 Determinar la densidad de un cuerpo en kg/m3 que flota en un líquido cuya densidad es 900kg /m3 sabiendo que hace con el 30% de su volumen fuera del líquido. 𝐹1 𝐹2 = 𝐴1 𝐴2 20 𝐹2 = (0.01)2 (0.2)2 𝐹2 = = 8000 𝑁 (0. 7𝑚3 𝑚3 𝑚100% = 630 𝑘𝑔 𝜌 = 𝑚⁄𝑣 𝜌 = 630⁄1 𝑘𝑔 𝜌 = 630𝑚3 Problema 18 La figura muestra un cuerpo flotando dentro de un líquido cuya densidad es 800kg/m3.8 𝑚3 ∗ 10−3 𝑚3 𝑘𝑔 𝑚100% = 800𝑚3 ∗ 0.7 𝑚3 𝑚 ∗ 𝑔 = 900 ∗ 𝑉𝑜𝑙 ∗ 𝑔 𝑚100% = 900 ∗ 𝑉𝑜𝑙70% 𝑘𝑔 𝑚100% = 900 ∗ 0.64 . 𝑉𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 = 100% 1𝑚3 → 100% 𝑥 → 70% 𝑥 𝑚3 = 0.8 ∗ 10−3 𝑚100% = 0. Sabiendo que su volumen es V=10-3 1𝑚3 → 100% 𝑥 → 80% 𝑥 = 0. Determinar el peso del cuerpo en N. Si el 20% de su volumen esta fuera del líquido. 64 ∗ 10 𝑃𝑒𝑠𝑜 = 6. 𝑔. 𝑔.6 𝑘𝑔 Problema 20 La presa hidráulica mostrada presenta tubos circulares cuyas áreas son 4cm2 y 120 cm2 determinar la fuerza minima que se debe aplicar en n para levantar un cuerpo de 9000N de peso. 𝑉 = 𝐹 𝜌. 𝑃𝑒𝑠𝑜 = 𝑚 ∗ 𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 = 0. en kg. los liquidos son no miscibles. 𝑔 𝑚 = 1200 × 18 × 10−3 𝑚 = 21. los liquidos son no miscibles. Indique una (v) si es verdadero y una (f) si es falsa la proposición (F) El peso del liquido A es igual al de B … A mayor densidad mayor peso (F) La densidad de A es mayor que B … El líquido A se encuentra por encima de B . la densidad del liquido 1200 kg/m3 La particula se encuentra en equilibrio por ende empuje (densidad * gravedad * volumen del liquido) es igual a presión (masa * gravedad) 𝐸=𝑃 𝜌. 𝑉 = 𝑚.4 𝑁 Problema 19 El objeto mostrado tiene un volumen de 18 x 10^-3 m3 y se encuentra en reposo. 𝐹1 𝐹2 = 𝐴1 𝐴2 𝐹 9000 = 4 120 𝐹 = 300𝑁 Problema 21 Con respecto a la figura mostrada. Determinar la masa de dicho objeto. Indique una (v) si es verdadero y una (f) si es falsa la proposición (V) La densidad de C es mayor que A … C se encuentra debajo de A (F) La densidad de A es mayor que B … A se encuentra por encima de B (F) El peso de A es mayor que el peso de B … B se encuentra debajo de A Problema 22 Con respecto a la figura mostrada. . ( v ) La fuerza en 3 es mayor que en 2. Lo menos denso tiende a flotar. indique una (V) si es verdadera y una (F) si es falsa la proposición. Problema 27 Problema 28 Problema 29 ( V ) La densidad del líquido B es mayor que A. Indique una (V) si es verdadera y una (F) si es Falsa la proposición: Problema 26 Problema 27 Problema 28 Problema 29 ( F ) En la posición 1 el empuje es mayor que en 2. Problema 26 La figura muestra dos líquidos en reposo. ( F ) La presión de 1 es mayor que 2. (F) El volumen de A es mayor que B … Ambos liquidos están en un vaso cicilindrico y la altura de A y B es la misma Problema 23 Indique una (v) si es verdadero y una (f) si es falsa la proposición (V) Un litro de agua pesa menos que un litro de mercurio (V) La densidad de la madera es mayor que el agua (F) El aceite de oliva es mas denso que el agua Problema 24 Cuando se divide un módulo de una fuerza entre el área perpendicular a dicha fuerza. ( v ) El líquido desalojado en 2 es mayor que en 1. se obtiene: La presión Problema 25 La figura muestra tres instantes en que se sumerge un recipiente de caras rectangulares. Es verdad porque la fuerza aplicada se reparte al ser una superficie más amplia en la figura 2 Problema 28 Con respecto a la figura mostrada. Indique una (V) si es verdadera y una (F) si es falsa la proposición. Porque su altura es menor que la de 1. Porque su altura es menor que la de 3. (F ) La presión que ejerce contra el piso en 1 es igual en 2. No porque a mas altura la presión es inversamente proporcional. (V ) La presión que ejerce en 2 es menor que en 1. (F ) La presión del gas es mayor que en 1. Problema 29 La figura muestra tres puntos dentro de un recipiente. indique una (V) si es verdadera y una (F) si es falsa la proposición. Indique una (V) si es verdadera y una (F) si es falsa la proposición: .Falso por la diferencia de sus alturas. Falso porque el peso depende de la masa y no varía por la posición. (V ) La presión 1 es mayor que en 3. No porque las superficies de la base son diferentes. ( F ) El volumen del líquido A necesariamente es igual a B. Problema 27 La figura muestra a un paralelepípedo en diferentes posiciones. (V ) La presión en 2 es mayor que en 1. No. (F ) En la posición 1 pesa más que en la posición 2 . ( F ) Los sólidos son más densos que los líquidos. pues existen casos como el mercurio (liquido) que anulan la proposición.(F ) La presión en A es mayor que en B. por ser vasos comunicantes las tres presiones son iguales. Si. por que la diferencia en la separación de sus moléculas lo permite.la densidad de la tierra es 5. por ser vasos comunicantes las tres presiones son iguales. Noi.515 g/cm³ y la densidad de Júpiter es 1. (V ) La presión de B es igual a C. ( V ) Los gases son menos densos que los líquidos . por ser vasos comunicantes las tres presiones son iguales. Problema 30 Indique una (V) si es verdadera y una (F) si es falsa la proposición. Los sólidos no necesariamente son más densos que los líquidos. ( V) La densidad de la tierra es mayor que Júpiter. Si. Si . (V ) 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 (𝐴) = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 (𝐵) = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 (𝐶) Si.33 g/cm³ .