PROBLEMAS DE HIDROSTÁTICA
Profesor: Walter Pérez Terrel
1. Se tiene una prensa hidráulica cuyos émbolos tienen 20 cm. y 2 cm. de radio. Si sobre el émbolo menor se aplica una fuerza de 4 N, ¿Qué peso es posible levantar en el émbolo mayor? A) 400 N B) 290 N C) 380 N D) 450 N E) 350 N 2.
Calcule la presión a una profundidad de 1000 m en el océano. Suponga que la densidad del agua de mar es 1,024 x 103 kg/m3 y considere la presión atmosférica con un valor de 1,01 x 105 Pa. (Dato: g = 9,80 m/s2) A) 1,01 x 107 Pa B) 106 Pa C) 2 x 105 Pa D) 5 7 10 Pa E) 10 Pa
3. Una esfera de plástico flota en el agua con 50% de su volumen sumergido. Esta misma esfera flota en aceite con 40% de su volumen sumergido. Determine la densidad de la esfera. (Dato: densidad del agua = 1000 Kg/m3) A) 500 Kg/m3 B) 600 Kg/m3 C) 450 Kg/m3 D) 3 3 550 Kg/m E) 390 Kg/m 4. Un tubo en U contiene mercurio y en una de sus ramas se ha vertido una columna de agua de 44 cm de altura, y en la otra un líquido de densidad 6 g/cm3 y altura 30 cm. Determinar la distancia vertical entre los niveles de mercurio en ambas ramas. Densidad mercurio = 13,6 g/cm3 A) 10 cm B) 15 cm C) 12 cm D) 18 cm E) 20 cm 5. Un cuerpo pesa en el vacío 500 N y sumergido en agua pesa 300 N. ¿Cuál es su densidad? (En kg/m3) A) 2000 B) 2500 C) 3000 D) 2800 E) 2850 6. Un cuerpo pesa 300 N en el vacío, 220 sumergido en agua y 180 sumergido en un líquido L. ¿Cuál es la densidad de este líquido? (En kg/m3) A) 1000 B) 1500 C) 2000 D) 1850 E) 1750 7.
Una balsa de madera de dimensiones 2 x 3,5 m2 y 40 cm de espesor cuya densidad es 600 kg/m3 flota en el agua. ¿Cuántas personas de 70 kg de masa pueden permanecer parados sobre la balsa sin mojarse los pies? A) 5 B) 10 C) 8 D) 16 E) 12
8. Un trozo de hielo de 100 cm3 de volumen se encuentra flotando en agua. Se desea averiguar que volumen del hielo se encontrará fuera del agua cuando adquiera su posición de equilibrio. (Dato: densidad del hielo = 0,9 g/cm3) A) 10 cm3 B) 20 cm3 C) 15 cm3 D) 18 cm3 E) 12 cm3 9. Una pieza de metal cuya densidad es 5000 kg/m3 se suelta desde el nivel libre de un lago de agua dulce de 100 m de profundidad. Si se desprecia toda forma de rozamiento, calcular la aceleración que experimenta la pieza. A) 8 m/s2 B) 12 m/s2 C) 6 m/s2 D) 15 m/s2 E) 10 m/s2 10. Una esfera se deja en libertad desde una altura “H” sobre la superficie libre del agua de un recipiente muy profundo, determine la máxima profundidad que alcanza si se
1
sabe que su densidad es 0,4 g/cm3. (En función de “H”) A) H B) H/2 C) 2H/3 D) 3H/2
E) 5H/6
11. Una pelota de 2.104 cm3 de volumen y 400 g de masa se ha sumergido completamente en agua con ayuda de una fuerza vertical F. Se desea averiguar el mínimo valor de la fuerza F necesaria que la mantendrá completamente sumergida. A) 230 N B) 196 N C) 185 N D) 200 N E) 190 N 12. Si 50 litros contienen 400 kg de cierta sustancia. Hallar la densidad en kg/m3. A) 8 B) 0,8 C) 0,08 D) 0,008 E) 8 000 13. Si 4 litros contienen 800 g de cierta sustancia. Hallar la densidad en kg/m3. A) 2 B) 20 C) 200 D) 2000 E) 0,2 14. Hallar el peso de 4 m3 de un bloque de hielo. Densidad del hielo = 900 kg/m3 A) 36 N B) 360 N C) 3,6N D) 360 kN E) 36 kN 15. Hallar el peso de 5 m3 de un bloque de cemento. Considere: g = 10 m/s2 Densidad del cemento = 2 900 kg/m3 A) 145 N B) 1450N C) 14,5 N D) 1,45 N E) 145 kN 16. En cierta laguna, hallar la presión hidrostática a 5m de profundidad. Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 5 Pa B) 5 kPa C) 50 kPa D) 500 Pa E) 500 kPa 17. A nivel del mar la presión atmosférica es 100 kPa. En el interior del agua, hallar la presión total a 4m de profundidad. Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 140 Pa B) 14 Pa C) 14 kPa D) 1,4 kPa E) 140 kPa 18. Un cuerpo cúbico de 20 cm de arista y 800 newtons de peso se encuentra sobre el piso. Hallar la presión sobre el piso. A) 2 Pa B) 20 Pa C) 200 Pa D) 2 kPa E) 20 kPa 19. La presión hidrostática en un punto en el interior de agua es 800 kPa. ¿Cuántos metros se debe ascender tal que la presión hidrostática se reduzca a la quinta parte? Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 64 m B) 6,4 m C) 0,64 m D) 5 m E) Ninguna anterior 20. La presión hidrostática en un punto en el interior de agua es 200 kPa. ¿Cuántos metros se debe descender tal que la presión hidrostática se cuadruplique? Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 60 m B) 6 m C) 0,6 m D) 50 m E) Ninguna anterior 21. Un cilindro de 20 cm altura, área de la base 0,5 m2 y 400 N de peso se encuentra sobre el piso. Hallar la presión sobre el piso. A) 80 Pa B) 800 Pa C) 8 kPa D) 80 kPa E) 8 Pa 22. Una esfera de peso 30 KN flota en agua sumergida el 75 % de su volumen. ¿Cuál es el volumen de la esfera en m3?. Densidad del agua = 1000 kg/m3
2
A) 2
B) 3
C) 4
D) 5
E) 6
23. Un cilindro de altura 2 metros contiene aceite hasta el tope. Halle la presión hidrostática en el fondo del cilindro. Densidad del aceite = 800 kg/m3 A) 16 Pa B) 160 kPa C) 32 kPa D) 1,6 kPa E) 16 kPa 24. Una esfera de volumen 0,004 m3 se encuentra flotando en agua sumergido hasta la mitad. Halle el empuje que ejerce el agua sobre la esfera. Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 2 N B) 20 N C) 200 N D) 0,2 N E) 2 KN 25. Una esfera de peso 60 kN flota en agua sumergida el 25 % de su volumen. ¿Cuál es el volumen de la esfera en m3?. Densidad del agua = 1000 kg/m3 A) 24 B) 2,4 C) 0,24 D) 240 E) 12 26. Un cilindro de altura 1,5 metros contiene aceite hasta el tope. Halle la presión hidrostática en el fondo del cilindro. Densidad del aceite = 800 kg/m3 A) 12 Pa B) 24 kPa C) 24 Pa D) 120 Pa E) 12 kPa
BIBLIOGRAFIA VIRTUAL Y FUENTES DE INFORMACION: www.profisica.cl/experimentos.html www.cienciafacil.com/fisica.html http://grups.es/walter_perez_terrel/yahoo.com www.didactika.com
[email protected]
3
