tp3 Fisica Aplicada UES 21

SITUACIÓN PROBLEMÁTICA Primera parte: Un barco cuyo peso es de 80.000 Newton navega sin problemas por el río Paraná, luego por el Río de la Plata, finalmente hasta llegar al océano Atlántico. Si consideramos que el agua dulce de un río tiene una densidad de 1000 Kg/ m y para el agua de mar la densidad promedio es de 1030 Kg/m . 3

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1- ¿Cuál es el empuje hacia arriba que recibe el barco cuando se desplaza por el río?. 2- ¿A qué volumen de agua equivale este empuje?. 3- ¿Cuál es el empuje hacia arriba que recibe el barco cuando se desplaza por el mar?. 4- ¿A qué volumen de agua equivale este empuje?. 5- Si el barco se encuentra sumergido 2 m en el agua cuando navega por el río, ¿cuál será su nivel de flotación cuando se encuentra navegando por el mar?. (Segunda parte: ) Al mismo tiempo, se divisa un avión de 3000 Kg. De masa que vuela en un aire cuya densidad es de 1,15 Kg/m . El aire pasa por las superficies superior e inferior de las alas a 160 m/s y 130 m/s respectivamente. Consideremos a la aceleración de la gravedad con un valor de g=9,8 m/s . 3

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6- Suponiendo que la presión por debajo del ala del avión es de 75.100 Pa (Pascales), ¿cuál es la presión por encima del ala?. 7- ¿Cuál debe ser el área mínima necesaria de ala que el avión requiere para que la fuerza neta sea al menos igual al peso del avión?. (Fuerza neta es la resultante entre la fuerza hacia arriba que actúa sobre el área inferior del ala y la fuerza hacia abajo que actúa sobre la parte superior del ala).

1. Una ley de la hidrodinámica plantea que: La densidad del líquido es constante. El área o sección por donde circula el líquido por su velocidad, es constante.

La fuerza ejercida por el líquido dividido el área o sección por donde circula es constante. La masa por la aceleración del líquido es constante. La energía cinética del líquido es constante.

2 Si volamos en un avión de 3000 Kg, con una determinada densidad del aire y con una . determinada velocidad, y aligeramos de repente el peso del avión, entonces: La velocidad necesaria para mantenerlo en vuelo debe ser mayor a la que tenía. La velocidad necesaria para mantenerlo en vuelo debe ser menor que la que tenía. La diferencia de presiones entre la parte superior y la parte inferior del ala disminuye sin haber cambiado la velocidad. La velocidad necesaria para mantenerlo en vuelo puede ser menor que la que tenía. La diferencia de presiones entre la parte superior y la parte inferior del ala aumenta sin haber cambiado la velocidad.

3. Si obtenemos una presión de diez Pascales en determinado experimento significa que: Hemos aplicado una fuerza de 10 Newtons en un metro cuadrado de superficie. Hemos aplicado una fuerza de 10 Kg. en un metro cúbico de volumen. Hemos aplicado una fuerza de 100 Dinas en un metro cuadrado de superficie. Hemos aplicado una fuerza de 10 Newtons en un metro cúbico de volumen. Hemos aplicado una fuerza de 10 Kg en un metro cuadrado de superficie.

4 Si el pequeño avión que sobrevuela la zona tuviera un área de sustentación o de ala que fuera . el doble que la calculada en la situación anterior, entonces, para mantenerse en vuelo: Debería volar necesariamente más despacio. Debería volar a la misma velocidad. Podría volar más despacio. Debería volar necesariamente más rápido. Podría volar más rápido.

5. Si aumenta la densidad de un líquido, significa que: Aumenta su volumen manteniendo igual su masa. Aumenta su masa y su volumen en la misma proporción. Disminuye su masa y su volumen en la misma proporción. La densidad es independiente de la masa y el volumen de un líquido. Aumenta su masa en igual volumen.

6. La forma transversal del ala de un avión aprovecha el siguiente fenómeno físico: La presión del aire sobre el ala y bajo el ala es exactamente la misma. La velocidad del aire sobre el ala es menor que bajo el ala. La velocidad del aire sobre el ala y bajo el ala es exactamente la misma. La velocidad del aire sobre el ala es mayor que bajo el ala. La presión del aire sobre el ala es mayor que la presión del aire bajo el ala.

7 Si volamos en un avión de 3000 Kg, la densidad del aire es 1,15 kg/m3, la presión debajo del . ala es de 75.100 Pa, la velocidad superior en el ala es de 160km/h y la velocidad inferior es de 130 km/h ¿Cuál es la presión en la parte superior del ala?: 70.097 Pa. Ninguno de los otros valores es correcto. 75.000 Pa. 75.100 Pa 68.102 Pa.

8 Si tenemos un barco de 80.000 N de peso, ¿cómo es el empuje que recibe el barco en cuanto . cambia de agua de río a agua de mar?: El empuje es exactamente igual. El empuje es ahora mayor. El empuje es ahora menor. El empuje va cambiando suavemente y se hace mayor.

No puede calcularse.

9 Si el barco que navega tranquilamente por el río Paraná fuera trasladado hasta Io, (una de las . lunas de Júpiter considerada por los astrónomos como el lugar más caliente del sistema solar después del Sol), y fuera puesto a navegar por un río de plomo caliente derretido (cuya densidad es de 11.300 Kg/m3) ¿Cuál sería su nivel de flotación?: Casi todo el barco estaría navegando fuera del líquido. El barco estaría levemente más sumergido. No puede estimarse, faltan datos. El barco estaría sumergido casi completamente. El nivel de flotación sería el mismo.

10 Si el pequeño avión que sobrevuela tranquilo la zona fuera trasladado abruptamente a una .

atmósfera de Helio, un gas inerte cuya densidad es de 178 g/m3 y además tuviera un área de sustentación o de ala que fuera el doble que la calculada, entonces, para mantenerse en vuelo: Podría volar más despacio. Debería volar a la misma velocidad. Debería volar necesariamente más despacio. Podría volar más rápido. Debería volar necesariamente más rápido.

11. Aumenta su volumen manteniendo igual su masa: La energía cinética del líquido es constante. El área o sección por donde circula el líquido por la velocidad, es constante. La masa por la aceleración del líquido es constante. La fuerza ejercida por el líquido dividido el área es constante. La densidad del líquido es constante.

12 Si un barco de 80.000 N flota en un líquido con una densidad de 800 Kg/m3, ¿cuál es el .

volumen del líquido desalojado?: 10,2 m3. 7,54 m3. 3,9 m3. 8,16 m3. Ninguno de los otros valores es correcto.

13 Si tenemos un barco de 80.000 N de peso, que descarga su mercadería en el puerto y sigue .

navegando por el río, entonces ocurre que: La densidad del agua ha cambiado, y el barco está menos sumergido. La densidad del agua ha cambiado, y el barco está más sumergido. La densidad del agua no cambia, pero el barco está menos sumergido. El empuje que sostiene a flote al barco es exactamente el mismo. La densidad del agua no cambia, pero el barco está más sumergido.

14 Si volamos en un avión de 3000 Kg, la densidad del aire es 1,15 kg/m3, la presión debajo del .

ala es de 75.100 Pa, la velocidad superior en el ala es de 160km/h y la velocidad inferior es de 130 km/h ¿Cuál es el área que debe tener el ala para soportar el peso del avión a esa velocidad?: 5,88 m2. 4.13 m2. 7,34 m2. 6,45 m2. Cualquiera, el área del ala es independiente del peso del avión.

15 Si un barco de 80.000 N flota en un líquido con una densidad de 1500 Kg/m3, ¿cuál es el .

volumen del líquido desalojado?: 5,44 m3. 3,76 m3.

6,34 m3. Ninguno de los otros valores es correcto. 8,16 m3.

16 Si el barco está sumergido en el líquido, y ahora el líquido que lo mantiene a flote cambia su .

densidad al doble de su valor (se hace más espeso y más pesado), entonces ocurre que: El volumen de agua desplazada se reduce a la mitad, por lo tanto disminuye su nivel de flotación. El volumen de agua desplazada se reduce a la mitad, por lo tanto eleva su nivel de flotación. El volumen de agua desplazada aumenta al doble, por lo tanto eleva su nivel de flotación. El volumen de agua desplazada aumenta al doble, por lo tanto eleva su nivel de flotación. El volumen de agua desplazada no cambia.

17 Si volamos en un avión de 3000 Kg, la densidad del aire es 1,15 kg/m3, la presión debajo del .

ala es de 75.100 Pa, la velocidad superior en el ala es de 160km/h y la velocidad inferior es de 130 km/h ¿Cuál es la diferencia de presiones entre la parte superior y la parte inferior del ala?: 0 Pa 4.103 Pa. 5.003 Pa. 100 Pa. Ninguno de los otros valores es correcto.

18 Si un barco de 80.000 N flota en un líquido con una densidad de 1000 Kg/m3, ¿cuál es el .

principio físico involucrado?: Principio de vasos comunicantes. Ley de Boyle – Mariotte. Principio de Pascal. Segunda ley de Newton. Principio de Arquímedes.

19 Un barco de 80.000 N flota en un líquido con una densidad de 1000 Kg/m3,y está sumergido 2 .

metros en dicho líquido. Si ha cambiado su profundidad de flotación y ahora está sumergido solamente 1 metro de profundidad, significa que: Ha aumentado apenas la densidad del líquido que lo hace flotar. Ha aumentado al doble la densidad del líquido que lo hace flotar. Ha disminuido a la mitad la densidad del líquido que lo hace flotar. Ha aumentado al doble el peso del barco. Ha disminuido apenas ladensidad del líquido que lo hace flotar.

20 Si un barco de 80.000 N flota en un líquido con una densidad de 1000 Kg/m3, ¿cuál es el .

volumen del líquido desalojado?: 8,16 m3. 3,76 m3. 6,34 m3. 10,23 m3. Ninguno de los otros valores es correcto.