domingo, 16 de agosto de 2020

Física UBA XXI Guía 3.3. Hidrostática

3. Un disco cilíndrico de madera que pesa 45,0 N y tiene un diámetro de 30,0 cm flota sobre un cilindro de aceite cuya densidad es de 0,850 g/cm3 como muestra la figura.

El cilindro de aceite mide 75,0 cm de alto y tiene un diámetro igual al cilindro de madera.

 


 

a. Calcule la presión manométrica en la parte superior de la columna de aceite.

 

Pm = peso del disco de madera / superficie del disco

 

Donde

Pm = presión manométrica en la superficie del aceite

Peso del disco de madera =  45 N

Superficie del disco = π R2

R = radio del disco = diámetro / 2 = 30 cm / 2 = 15 cm = 0,15 m

 

Remplazando

Pm = 45 N / (π (0,15m)2 ) =  637 Pa ------------ presión manométrica

 

b. Ahora suponga que alguien coloca un peso de 83,0 N en la parte superior del disco de madera, pero el aceite no se escurre alrededor del borde de la madera. ¿Cuál es el cambio de presión i: en la base del aceite y ii: a la mitad de la columna de aceite?

 

La presión atmosférica (presión externa), la presión debida al disco de madera y la presión hidrostática (debido a la profundidad) se mantienen constante, antes y después de agregar el peso extra.

 

i: en la base del aceite

 

ΔP = peso / superficie del disco

 

Donde

ΔP = cambio de presión

Peso = peso adicional = 83 N

Superficie del disco = π R2

R = radio del disco = diámetro / 2 = 30 cm / 2 = 15 cm = 0,15 m

 

Remplazando

ΔP = 83 N / (π (0,15m)2 ) =  1.174 Pa ------------ cambio presión en la base

 

ii: a la mitad de la columna de aceite

 

Remplazando

ΔP = 83 N / (π (0,15m)2 ) =  1.174 Pa ------------ cambio presión a la mitad

 

11 comentarios:

  1. o sea el ii es igual al i o que onda

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  2. Es la variación de la presión por poner el disco (no la presión), solo depende del peso del disco y el área.

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  3. hola emm. aca en el material las formulas no me dicen esto y que pasa con la altura no la usamos o como?

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  4. El aceite es incompresible, la altura no varia.
    La pregunta se refiere a la variación de presión en los distintos casos. Si la altura no varia, la presión hidrostática no varia.
    La única que varia es la debida al peso del disco del madera
    Recuerda que la presión es fuerza por unidad de área

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  5. Hola! Queria saber porque hizo Presion manometrica = peso del disco de madera / superficie del disco. Yo tengo que la ecuacion de la presion manometrica es densidad x gravedad x altura

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  6. La definición de presión manometrica es

    Presión manométrica = Presión total - Presión atmosférica

    En este caso la Presión total = Presión atmósferica + Peso del disco / area + Presión hidrostática

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  7. 83 N / (π (0,15m)2 si hago esta cuenta me da 1203 no 1174

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