sábado, 17 de noviembre de 2018

Hidrostática – 2.Preguntas


 Hidrostática 2. Ahora que finalizó la guía de ejercicios, responda las siguientes preguntas sin hacer cálculos:

1 Dos vasos de vidrio rectos, de diferentes secciones transversales y que vacíos pesan lo mismo, se llenan con agua hasta el mismo nivel.
De acuerdo con la expresión p = p0 + ρ.g.h, la presión es la misma en el fondo de ambos vasos, ¿por qué, al llenarlos con agua, uno pesa más que el otro?


La presión depende de la altura / profundidad (h) ------ > igual presión ----- > Presión A = Presión B

El peso depende de la masa ----  > la masa depende del volumen (ambos contiene agua)  ----- > el volumen depende de la Sección (S) * altura (h) ----- > SA < SB ----- -> PesoA < PesoB


2. Un pedazo de acero está pegado a un bloque de madera. Cuando la madera se coloca en una pileta con agua, con el acero en la parte superior, la mitad del bloque se sumerge.
Si el bloque se invierte, de manera que el acero quede bajo el agua, ¿el volumen sumergido del bloque, aumenta, disminuye o permanece igual?




∑F = E - P = 0 (en equilibrio)

donde
E = empuje = ρL V g  (Principio de Arquímedes)
ρL = densidad del agua
V = volumen del agua desalojada
P = peso del cuerpo

Peso del cuerpo NO varia  ------ > el empuje NO varia  ----- > volumen del agua NO varia ---- > volumen del cuerpo sumergido permanece IGUAL


3. Dos cuerpos de igual volumen, uno de hierro y otro de aluminio, están en el agua. ¿La intensidad del empuje que actúa sobre el cuerpo de hierro, es mayor, menor o igual a la intensidad del empuje que actúa sobre el cuerpo de aluminio?
Considerar los siguientes casos:

a) Dos cuerpos macizos, en equilibrio, colgados de sogas y completamente sumergidos.


E = empuje = ρL V g  (Principio de Arquímedes)
ρL = densidad del agua
V = volumen del agua desalojada = volumen del cuerpo (el cuerpo esta totalmente sumergido)

V hierro = V Aluminio -------- > E hierro = E aluminio

Como  PH > PA y EH = EA ------ > TH > TA


b) Dos barcos de igual forma que flotan en equilibrio en el agua.



Barco de Hierro -------- > ∑F = EH - PH = 0 (en equilibrio)
Barco de Aluminio  -------- > ∑F = EA - PA = 0 (en equilibrio)

donde
E = empuje
P = peso del cuerpo

PH > PA -------- > EH > EA


4. Un litro de agua se ubica en tres recipientes cilíndricos, A, B y C, de diferentes bases, relacionadas entre sí por: BaseA = 2 BaseB = 1/3 BaseC.
¿En cuál de los recipientes, la presión en el fondo, p, es mayor?
a) pA > pB > pC
b) pA < pB < pC
c) pB > pC > pA
d) pB < pC < pA
e) pC > pA > pB
f) pC < pA < pB


Ordenando el tamaño de las bases
Base C > Base A > Base B

A igual volumen (1 litro), la relación de las alturas es inversamente proporcional a la base (mayor base, menor altura)

HC < HA < HB

La presión en el fondo es directamente proporcional a la altura ------ > PC < PA < PB  < -------- opción f


5. ¿Cuál de las siguientes condiciones debe cumplirse para que un cuerpo flote con la mitad de su volumen sumergido en un líquido dado?

a) La densidad del cuerpo es la mitad de la densidad del líquido.
Verdadero

∑F = E - P = 0 (en equilibrio)

donde
E = empuje = ρL VL g  (Principio de Arquímedes)
ρL = densidad del liquido
VL = volumen del líquido desalojada
P = masa g
masa = ρC VC
ρC = densidad del cuerpo = 1/2 ρL
VC = volumen del cuerpo

Reemplazando
ρL VL g = 1/2 ρL VC g  -------- > VL = VC / 2  ---- > volumen de líquido desalojado es la mitad del volumen del cuerpo  ----------- > el cuerpo está sumergido hasta la mitad de su volumen

b) La densidad del cuerpo es doble que la densidad del líquido.
Falso

ρC = 2ρL

Reemplazando
ρL VL g = 2ρL VC g  -- ---- >  VL = 2 VC ---- > imposible VL ≤  VC  ---------- > el cuerpo desciende hasta el fondo.

c) La densidad del cuerpo es igual a la densidad del líquido.
Falso

ρL = ρC

Reemplazando
ρL VL g = ρC VC g  --- ---- > VL = VC ---- > el cuerpo está totalmente sumergido ("flota a dos aguas")

d) La densidad del líquido es la tercera parte de la densidad del cuerpo.
Falso

ρL = 1/3 ρC

Reemplazando
1/3 ρC VL g = ρC VC g  --- ---- >1/3 VL = VC ---- > VL = 3 VC imposible VL ≤  VC  ---------- > el cuerpo desciende hasta el fondo.


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