Mis queridos estudiantes de grado once, espero seencuentrenmuybienyencompañíadetodossusfamiliares,enestaguiavamosacontinuarconlapreparaciónparalaspruebassaber11,abordandounatemáticadegradodécimodenominada hidrostática, que es el estudio de fluidos enreposo.Compromiso y mucha dedicación es lo que espero, parapoderavanzarycubrirtodosaprendizajesycompetenciasqueabordanlaspruebas.Nota:“Recuerdaquesitrabajasenfísico,eldesarrollodelasactividadesdebestomarleunafotografíaoescanearlacontuteléfono y subirla a plataforma Edmodo, procura que nosalganmovidasy/oborrosaslasfotografías”Nota: “Recuerda que los problemas que se plantean debenresolverseconjustificación,conelfindetenerclaridadsobrelos conceptos, ver el análisis que realiza en cada situaciónproblemica planteada, así como los procesos matemáticosaplicadosencadacaso”Bienvenidosaestemágicomundodelasciencias,los

esperoenclasevirtual.Chic@stenganpresentequeestamosenestemundonoparaserpartedelahistoria,sinoparaHACERhistoria.Eltemaquevamosacubrirenestaguiaes:Hidrostática.Portantoloprimeroquedebemostenerpresentesesqueestudialahidrostática,puesbieneselestudiodelosfluidoscuandoestosseencuentranenreposo,portantounfluidoesunasustanciaquepuedeescurrirfácilmenteyquepuedecambiardeformadebidoalaaccióndepequeñasfuerzas.Portanto,elterminofluidoincluyealíquidosyalosgases.Losfluidosqueexistenenlanaturalezasiemprepresentanunaespeciede fricción internaoviscosidadquecomplicaunpocoel estudiode sumovimiento. Sustancias comoelagua y el aire presentan muy poca viscosidad (es decirescurren fácilmente), mientras que la miel y la glicerinatienenunaviscosidadelevada.Para comprendermuybien loque estudia la hidrostáticadebenentenderloqueeslapresiónyladensidad,entoncesqueeslapresión?.Puesbien,siconsideramosunobjetocuyopesoesw,queestáapoyadosobreunasuperficieplana,Aeláreasobrelacualseapoya,observamosquelacompresiónqueelobjetoejercesobrelasuperficiedebidoasupeso,estádistribuidaen toda el área A, y que la fuerza F que produce lacompresiónesperpendicularalasuperficie:

Entonces, la presión ejercida por una fuerza F,perpendicularaunasuperficieydistribuidasobresuáreaA,eslarelaciónentrelamagnituddedichafuerzayelvalordeláreasobrelaqueestasoportada,esdecir:

𝑝 =𝐹𝐴

Miremosconunejemploloquesignifica,siunniñoquepesa50kg-Fyestuvierasentadosobreunasillaquetieneunáreade25cm2,entonceslapresiónsobrelasuperficiesobrelacualestásentadosería:

𝑝 =𝐹𝐴 =

5025 = 2

𝑘𝑔 − 𝑓𝑐𝑚!

Esteresultadomuestraqueencadacm2delasuperficiedelasientodelasillaactúaunafuerzade2fg-F.Debes tener presente que el valor de la presión no solodependedel valor de la fuerza ejercida, sino tambiéndeláreaAsobrelacualsedistribuyelafuerza,entoncesunavezestablecidoelvalordeA, lapresiónserá ,evidentemente,proporcionalalamagnituddeF.Porotraparte,unamismafuerza podrá producir diferentes presiones y ellodependerádeláreasobrelacualactúe.Enconsecuencia,sieláreaAfuesemuypequeña,podríamosobtenergrandespresiones incluso con fuerzas pequeñas, por estemotivo,losutensiliosparacortar,porejemplouncuchillo,lastijerasunhacha,etc,debenestarbienafiladosylasherramientasoútilesdeperforacióncomounclavo,unabroca,untornilloparamadera,etc,debenserpuntiagudos,deestamanera,eláreasobrelacualactúealfuerzaejercidaportalesobjetos,serámuypequeña,lograndoasíunapresiónmuyintensa,loquefacilitalaobtencióndelefectodeseado.Pues bien, pero en algunas ocasiones lo que se quiere esobtenerpresionesmuypequeñas,portantohayquehacerquelafuerzasedistribuyasobreáreasgrandes,porejemploparacaminarenlanieveseusanzapatosespeciales,conunaárea de apoyomuy grande, a fin de reducir la presión yevitarelhundimiento.También,paradisminuirlapresiónsobreelsuelo,losconstructoresapoyanlasparedesdeunacasasobrecimientoscuyaáreaesmayorqueladeasientodelapared:

Año: 2021

Guia#4:Continuaciónpreparaciónpruebassaber/Hidrostática.

Grado:Undécimo

CódigoEdmodo:11-1:xpvq9a11-2:vubzus11-3:naww3q11-4:imthvb11-5:sf3yg5

Área: CienciasNaturalesyMedioAmbiente

Asignatura: Física2

Docente(s):Ing.JorgeA.Tobar.Móvil:3183918054.

Mail:jatobarc85@gmail.comBlog:jatobarc85.blogspot.com

Notemosqueelmaestrodisminuyelapresiónejercidaporunafuerzadada,aumentandoeláreasobrelacuálactúa.Listo,yaconocemosqueeslapresión,peroahoranosfaltaessaberenqueunidadesvamosamedir lapresión,puesbien,pordefinicióndepresióntenemosque:

𝑝 =𝐹𝐴

Vemosquesuunidaddebeestarporlarelaciónentreunaunidaddefuerzayunaunidaddeárea.EnelsistemaMKSlafuerzaNwyeláream2.EntoncesenestesistemalaunidaddepresiónseráNw/m2.Ahoradependiendodelapracticavamosatenervariasunidadesporejemplo:Losingenierosolostécnicossuelenemplearunaunidaddenominadakg-f/cm2.EnmáquinasyaparatosdefabricaciónEstadounidenseo Inglesa, seusaes la libraporpulgada cuadrada lb/plg2comounidaddepresión.Enlosmontallantas,porejemplo,losmanómetrosquesonlosinstrumentosquesirvenparamedirlapresióndelaireenlosneumáticosdelcarro,estáncalibradosenestaunidad.Unapresiónde1lb/plg2equivaleaproximadamenteaunafuerzade0,5kg-Fqueactúasobreun área de 6,3 cm2, de manera que se tiene así laequivalencia1lb/plg2=0,070kg-F/cm2.Cuandoseestudialosfluidos,escomúnusarelmilímetrodemercuriommHg,comounidaddepresión.Unapresiónde1mmHg es la presión ejercida sobre su base por unacolumna de mercurio de 1mm de altura. La presión de1mmHg es muy pequeña y esta unidad se emplea, porejemplo,enloslaboratorios,paramedirlapresióndegasesenrarecidos.Cuando deseamos medir presiones elevadas de gasescomprimidos,porejemploelvapordeunacaldera,etc,seempleaunaunidadquese conocecomoatmosfera (atm).Unapresiónde1 atmes laque ejerce sobre subaseunacolumnademercuriode76cmdealtura,portanto:

1atm=76cmHg=760mmHgAhora, miremos que es la densidad o también conocidacomomasaespecifica.ConsideremosuncuerpodemasamycuyovolumenesV,ladensidaddelcuerposerepresentaráporlaletragriegaro,rentonces,ladensidaddeuncuerpoeslarelaciónentreumasaysuvolumen:

𝜌 =𝑚𝑉

Por ejemplo, un bloque de aluminio cuyo volumen sea10cm3,midiendosumasaencontramos27gr,entonces, ladensidaddelaluminioserá:

𝜌 =𝑚𝑉 =

2710 = 2,7

𝑔𝑟𝑐𝑚"

Significaqueencadacm3deAlsetieneunamasade2,7gr.Demodogeneral,ladensidaddeuncuerpocorrespondea

lamasacontenidaenlaunidaddevolumendelcuerpo,ydeahísudenominacióndemasaespecifica.Ejercicios (Estos no son para entregar, sino para quepractiquesylosconsignesentucuaderno):

1. Considereunajovende60kg-Fdepeso,queestádepieenelpisodeunasala.a. Estandodescalza,eláreatotaldeapoyodesus

piessobreelsueloesde150cm2.¿Quépresiónestáejerciendosobreelpiso?

b. Siestuvierapuestozapatosparanieve,suáreatotaldeapoyoseríade600cm2.Enestecaso,¿Cuálseríalapresiónsobreelsuelo?

c. Supongamos que usara zapatos con taconesmuy agudos. Considere el área de la base decadatacóniguala1cm2,yquelamitaddelpesodelajovensedistribuyesobrelostacones.

Estudiemosahoraqueeslapresiónatmosférica.El aire, como cualquier sustancia cercana a la tierra, esatraídoaella,esdecir,elairetienepeso.Debidoaesto,lacapaatmosféricaqueenvuelvealatierrayquealcanzaunaalturadedecenasdekilómetros,ejerceunapresiónsobreloscuerpossumergidosenella.Estapresiónsedenominapresiónatmosférica.Miremosunejemplosúperpráctico:Lafuerzaejercidaporlapresiónatmosféricasedebeaqueustedpuedetomarunrefresco sirviéndose de una pajilla o pitillo. Cuando seabsorbeosorbeelaireporelextremodelpequeñotubo,nose está absorbiendo realmente el refresco sino que seprovocaunareduccióndelapresióndelaireenelinteriordel pitillo. La presión atmosférica, al actuar sobre lasuperficiedelliquido,lohacesubirporeltubito.Miremos que pasa cuando los cuerpos se sumergen. Yasabemos que la presión atmosférica disminuye amedidaqueseasciendeenlaatmosfera.Naturalmente,estoesdeesperar,pueselpesodelacapadeairequeejercelapresiónatmosférica en determinado lugar, será menos cuantomayor sea la altura del mismo sobre el nivel del mar.Cuandounosesumergeenelaguadeunapiscina,existeunasituaciónparecida. Conformenos sumergimos, la presiónaumenta, pues el peso de la capa liquida que ejerce lapresiónenunpunto,serámayorcuantomasgrandesealaprofundidad de dicho punto. Este hecho se produce entodoslosfluidos,deunmodogeneral.Lasiguientefiguranosindica2puntosenelinteriordeunfluido de densidad r. La diferencia de nivel entre estospuntos es h. Consideremos una porción del liquido, de

formacilíndrica, comosiestuvieseseparadadel restodelliquido.Dichaparteestáenequilibriopor laaccióndesupropiopesoydelasfuerzasqueel.Restodelliquidoejercesobre ella. En la dirección vertical, estas fuerzas son: lafuerzaF1,queactúahaciaabajosobrelasuperficiesuperiordel cilindro, y que se debe al peso de la capa del liquidosituadaencimadeestasuperficie,ylafuerzaF2,queactúasobrelasuperficieinferiordelaporcióncilíndrica.Observemos en la figura que como el cilindro está enequilibrio y P y F1están dirigidas hacia abajo, F2 deberáestardirigidahaciaarriba.Podemosconcluirentoncesque:

𝐹! = 𝐹# +𝑤Condicióndeequilibrio.Siendop1lapresiónenlasuperficiesuperior,p2lapresiónen la superficie inferior, y A el área de esas superficies,tenemos:

𝐹# = 𝑝#𝐴𝑦𝐹! = 𝑝!𝐴SimeslamasadelaporcióncilíndricayVessuvolumen,esposibleexpresar,delasiguientemanera,elpesowdeestaporción:

𝑤 = 𝑚𝑔𝑚 = 𝜌𝑉 = 𝜌𝐴ℎDonde:

𝑤 = 𝜌𝐴ℎ𝑔Aplicandoestasrelacionesa𝐹! = 𝐹# +𝑤,entonces:

𝑝!𝐴 = 𝑝#𝐴 + 𝜌𝐴ℎ𝑔𝑜𝑝! = 𝑝# + 𝜌ℎ𝑔Esta ecuación muestra que la presión en el punto 2, esmayorqueenelpunto1,yqueelaumentodelapresiónalpasarde1a2,estádadopor𝜌ℎ𝑔.Larelación𝑝! = 𝑝# + 𝜌ℎ𝑔estanimportanteenelestudiodelaestáticadelosfluidos,que suele ser denominada ecuación fundamental de lahidrostática. Supongamos que uno de los puntos seencuentraen lasuperficiedel liquidoyqueelotropuntoestáaunaprofundidadh,lapresiónenelprimerpuntoserálapresiónatmosféricapayenconsecuencialapresiónp,enelsegundopuntosepuedeobtenerporlarelación:

𝑝 = 𝑝$ + 𝜌ℎ𝑔Hemosllegadoalasiguienteconclusión:“Si la superficie de un liquido, cuya densidad es 𝜌, estásometidaaunapresión𝑝$,lapresiónpenelinteriordeesteliquidoyunaprofundidadh,estadadapor:𝑝 = 𝑝$ + 𝜌ℎ𝑔”

Aplicacionesdelaecuaciónfundamental:1. Vasoscomunicantes:Consideremos2recipientes

quenonecesitanserdelmismotamaño,nitenerlamisma forma, cuyas bases están unidas por untubo. Se dice que tales vasijas son “vasoscomunicantes”.Coloquemosunliquidocualquieraenestosvasosyesperemosquesealcanceelestadode equilibrio. Los puntos A y B, situados en unmismo nivel horizontal, deben estar sometidos apresiones iguales,puesde lo contrario, el liquidonoestaríaenequilibrio.Siendor ladensidaddelliquido,podemosescribir:ParaelpuntoA:𝑝% = 𝑝$ + 𝜌𝑔ℎ%ParaelpuntoB:𝑝& = 𝑝$ + 𝜌𝑔ℎ&Como pA = pB concluimos que hA = hB, es decir,puesto en vasos comunicantes, un liquidodeterminado alcanza alturas iguales en ambosrecipientes. Entonces esto también es validocuando se tienen varias vasijas en comunicaciónindependientementedesuformaotamaño.Aplicación de los vasos comunicantes: En lasconstrucciones los maestros hacen uso de esteprincipio,analizalasiguienteimagen:

2. Principio de Pascal: Vamos a considerar unliquidoenequilibrioenelinteriordeunrecipiente.En los puntos 1 y 2, las presiones son p1 y p2,respectivamente. Si por un proceso cualquiera,aumentamosenDp1lapresiónen1,ejerciendounafuerza en el pistón colocado sobre el liquido, lapresiónen2sufriráunaumentoDp2Por larelaciónp2=p1+𝜌𝑔ℎpodemoscomprobarfácilmenteque:Dp2= Dp1Esdecir,elaumentodelapresiónenunpunto2esigual al aumento de la presión provocado en elpunto 1. Este hecho fue descubiertoexperimentalmente por Pascal, quien lo enunciócomosigue:“Elincrementodepresiónenunpunto

de un liquido en equilibrio, se trasmiteíntegramenteatodoslospuntosdedicholiquido”.Debido a ello, esta propiedad de los líquidos sedenomina principio de Pascal. En la actualidadtenemoselementosqueusanesteprincipiocomola prensa hidráulica (gato), esta herramientapermite multiplicar la fuerza, miremos como lohace,primeroconsideremoslasiguientefigura:Podemosobservarprimeroquetodoquehaydosvasoscomunicantesquecontienenunliquido,(enelgatoelliquidoesaceite),enlosqueeláreadelaseccióntransversaldeunodeellosesmayorqueladelotro.Siejercemosunafuerzafenelpistóndelcilindro que es mas pequeño, se provoca unaumento en la presión del liquido bajo el pistón,esteaumentoenlapresiónestarádadoporDp1=f/a. Por consiguiente, dicho incremento en lapresión se transmitirá a todos los puntos delliquido,produciendounafuerzaFenelpistóncuyaáreaesmayor.ComoAeseláreadeesteembolo,elaumentodepresiónsobreél,será:Dp2=F/A.ComoDp2=Dp1,vemosque:

𝐹𝐴 =

𝑓𝑎

Dondetenemosque:

𝐹 =𝑓𝐴𝑎

Por tanto, si el áreaA esmuchomayor que a, lafuerzaFserámuchomayorquef.Supongamos que a=1cm2, A=100cm2 y f=10kg-F,obtenemosF=1000kg-F,oseaqueuna fuerzadesolo10kg-Fpuedeequilibrarelpesodeuncuerpode 1 tonelada. Así, esta maquina hidráulicafunciona como un dispositivo “multiplicador defuerza”.Este principio también se emplea en los frenoshidráulicosdelosautomóviles,aquíelvalordelafuerzaqueaplicamosenelpedalde los frenosseeleva o se multiplica varias veces para aplicarfuertemente las zapatas (o balatas) contra eltambordelarueda:

Ahorabien,estudiemosquesucedeconlosobjetoscuandoestossesumergenenunliquido,estohacemuchosañosloestudio Arquímedes, de ahí viene el nombre desde esteprincipio, denominado Principio de Arquímedes. Sisumergimos entonces un cuerpo solido cualquiera en unliquido,comprobamosqueésteejercesobreelcuerpounafuerza dirigida hacia arriba que tiende a impedir que elcuerpo se hunda en el liquido. Ya te debes dar cuentaentonces has aquí que existe una fuerza al tratar desumergir un objeto en el agua, por ejemplo si tratas desumergirunpedazodemadera.Esta fuerzaestambién laque hace que una piedra parezca mas ligera cuando lasumergimosenelaguaoenalgúnotroliquido.Tal fuerza, que es vertical y está dirigida hacia arriba, sedenomina empuje ascendente del liquido sobre el cuerposumergido.Entonces porque se produce el empuje hidrostáticoascendente? Mmmm, haber consideremos un cuerposumergidoenunliquidocualquiera:Como ya sabemos, el liquido ejercerá fuerzas de presiónsobretodalasuperficiedelcuerpoqueestáencontactoconelliquido.Comolapresiónaumentaconlaprofundidad,lasfuerzas ejercidas por el liquido en la parte inferior delcuerpo,sonmayoresquelasfuerzasejercidasensupartesuperior, y se distribuyen de la manera que muestra aimagen anterior. Ahora mira que la resultante de estasfuerzas,portanto,deberáestardirigidahaciaarriba,puesdicharesultanteeslaqueconstituyeelempujehidrostáticoascendentequeactúasobreelcuerpo,tendiendoaimpedirquesehundaenelliquido.Notemosquelacausadelempujeascendenteesquelapresiónaumentaconlaprofundidad.Si laspresionesejercidasen laspartessuperiore inferiordel cuerpo fueran iguales, la resultante de las fuerzas depresión sería nula y no existiría empuje alguno sobre elcuerpo.EnresumenquetenemosentoncesdelprincipiodenuestroamigoArquímedes:“Elvalordelempujeascendentesobreuncuerposumergidoenunliquido,esigualalpesodelliquidodesplazadoporelcuerpo”Miremoslosiguiente:

Condiciones para que un cuerpo flote en un liquido:Supongamosqueunapersona introduceuncuerpoenunliquido,demodoquequedetotalmentesumergido.Sielcuerposesueltaluego,lasfuerzasqueactuaránsobreélseránsupesowyelempujeEejercidoporelliquido.Enestas condiciones, podrá observarse una de las trescondiciones:

1. Elvalordelempujeesmenorqueelpesodelcuerpo(E<w).Enestecaso,laresultantedeestasfuerzasestarádirigidahaciaabajo,yelcuerposehundiráhastallegaralfondodelrecipiente.Estoesloquesucedecuando,porejemplo,soltamosunaPiedradentrodelagua.

2. El valor del empuje es igual al peso del cuerpo(E=w).Enestecasolaresultantedeestasfuerzasseránulayelcuerpoquedaráenreposoenelsitioen que se halle. Esto es lo que sucede con unsubmarino bajo el agua, en reposo a ciertaprofundidad.

3. Elvalordelempujeesmayorqueelpesodelcuerpo(E>w).Enestecasolaresultantedeestasfuerzasestá dirigida hacia arriba y el cuerpo sube en elinterior del liquido. Mientras el cuerpo estétotalmentesumergidotendremosqueE>w.

Cuandolleguealasuperficiedelliquidoycomiencea salir del agua, la cantidad del liquido que sedesplazaempezaráadisminuir,yporconsiguienteelvalordeEtambiéndisminuirá.Enunaposicióndadaelcuerpoestádesplazandounacantidaddeliquido cuyo peso será igual al suyo, es decir,tendremos entonces que E=w. Asi pues, en talposiciónserádondeelcuerpoflotaráenequilibrio,puesallíseránulalaresultantedelasfuerzasqueactúansobreél.Observemosqueenestecaso,elvalordelempujeesigualalpesodelliquidodesplazadoporlapartesumergida.Porejemplo,estoshechosseproducencuando soltamos un trozo demadera que estabasumergidoenagua.

De estas consideraciones que hemos mirado podemosconcluir que cuando un barco flota (en equilibrio) en elagua,estárecibiendounempujehidrostáticocuyovaloresigualasupropiopeso,esdecir,elpesodelaembarcaciónestá siendo equilibrado por el empuje ascendente querecibedelagua.¿Ahora será que tiene alguna relación el empuje con ladensidaddelliquido?PorelprincipiodeArquimedessabemosque:Empujehidrostáticoascendente=Pesodelliquidodesplazado.Obientenemosque:

E=mgPeromeslamasadelliquidodesplazado.Sirlesladensidaddel liquidoyVdelvolumendel liquidodesalojado,tenemosasi:Vemos que el valor del empuje será tantomayor cuantomayorseaelvolumendelliquidodesplazadoycuantomasalta sea ladensidaddedicha sustancia.Porotraparte, elpeso w del cuerpo sumergido en el liquido se puedeexpresar en función de su densidad y del volumen de lasiguientemanera:

Cuandoelcuerpoestatotalmentesumergidoenelliquidoestarádesplazandounvolumendelmismo,igualasupropiovolumen,esdecir:Portanto,enelcasodeuncuerpocompletamenteinmersoenelliquidotenemos:Comparandoambasexpresionessevequesólodifierenenrelaciónconlosvaloresdedensidaddelliquidoydensidaddelcuerpo,portanto:Podemosconcluirque:Un submarino está sumergido en equilibrio, su densidadmediaesigualaladelaguademar.Un globo sube en la atmosferadebido a que sudensidadmedia es menor que la del aire. Naturalmente, como ladensidad del aire disminuye con la altitud, el valor delempuje sobre el globo también disminuirá mientrasasciende. Asi a cierta altura, alcanzará una posición deequilibrioenlacualE=w.Miremostodoestoconunejemplo:Uncilindrometálico,cuyaáreaenlabasees10cm2ycuyaalturaes8cm, flotaenmercurioHg.Lapartedel cilindrosumergidaenelliquidotieneunaaltura6cm.

a. ¿Quévalortieneelempujehidrostáticoascendentesobreelcilindro?

b. ¿Cuáleselvalordelpesodelcilindrometálico?

c. ¿Cuáleselvalordeladensidadcilindro?

Bienahoraqueyahemosaprendidosobreloqueespresión,densidad, empuje y las relaciones entre ellos, vamos arealizarelsiguientetallerdeaplicaciónpractica,recuerdajustificarlasrespuestas:

1. Semezclandos líquidosA yB. El liquidoA tienevolumende120cm3ydensidadde0,78gr/cm3.ElliquidoBtienevolumen200cm3ydensidad0,56gr/cm3.Ladensidaddelamezcla,engr/cm3es:a. 0,64b. 0,67c. 0,70d. 1,34

2. Uncubodehieloseformóalsolidificartotalmente57,6 gr de agua. ¿Cuál es la medida de la arista(lado)delcubo?(densidaddelhielo0,9gr/cm3)a. 1cmb. 2cmc. 3cmd. 4cm

3. Considereuncubomacizodematerialhomogéneoylaaristaacolocadosobreunplanohorizontal.Seap lapresiónqueel cuboejerce sobreelplanodeapoyo.Manteniendosiempreelmismomaterialyvariandoelvalorde laaristaa, indique laopciónquemuestralavariacióndelapresiónpenfuncióndelaaristaa.

4. La figurarepresentaunmontajedelexperimentode Torricelli para medir la presión atmosférica(unaprobetaquecontieneHg,sumergidainvertidaenunrecipientequecontienetambiénHg).Enunlugardeterminadopodemosafirmarque:a. LadistanciaXnosealteracuandosumergimos

la probeta mas profundamente en elrecipiente.

b. La distancia Z nos indica la medida de lapresiónatmosférica.

c. LadistanciaYnosealteracuandosumergimosla probeta mas profundamente en elrecipiente.

d. La distancia X+Y es la medida de la presiónatmosférica.

5. De acuerdo con la figura, calcule la presiónatmosférica local, sabiendo que el gas dentro delrecipienteestáaunapresiónde136cmHg.a. 55cmHgb. 60cmHgc. 76cmHgd. 131cmHg

6. Lafiguramuestrauntuboquecontienemercurio(Hg).Elextremodela izquierdaestácerradoyelotro, abierto. La presión atmosférica local estádadaporH (en cmdeHg)y los valoresdehyLtambiénestánmedidosencm.Elextremocerradocontiene aire comprimido cuya presión puedeexpresarseencmdeHg,por:

a. H-Lb. H+h-Lc. (H+h)/Ld. H+h

7. Analice las siguientes afirmaciones e indique lasqueestáncorrectas:

I. Lapresiónencualquierprofundidad,enunliquido, no depende de la forma delrecipientequelocontiene.

II. Lafuerzaqueelaguaejercesobreelfondodeunarepresanodependedeláreadeestefondo.

III. Una pequeña cantidad de agua se estápesando. Un mosquito cae en el agua ynadaenlasuperficie.Elpesomedidonosemodifica.

8. Un recipiente está hecho en forma de cubo, dearista10m,sesabequeelmaterialdequeestánhechaslasparedesnoresisteunafuerzasuperiora2𝑥10'𝑁𝑤.Sepusoaguaenelrecipientehastaunaaltura h, y el recipiente se rompió. Entonces,podemosllegaralaconclusióndeque:a. ℎ > 2√10𝑚b. ℎ > 2𝑚c. ℎ < 4𝑚d. Nosé

9. Si la presión atmosférica local es igual a1,02𝑥10(𝑁𝑤/𝑚! y, y es igual a 2 m podemosafirmarque,enlafigura, lapresiónenelpuntoAes:

a. 1,62𝑥10(𝑁𝑤/𝑚!b. 1,42𝑥10(𝑁𝑤/𝑚!c. 1,22𝑥10(𝑁𝑤/𝑚!d. 0,82𝑥10(𝑁𝑤/𝑚!

10. Dosjeringas,unadeseccióndoblequelaotra,estánllenasdeaguay conectadasporun tubodehule,comolomuestralafigura.Sobrelosémbolosdelasjeringasestáncolocadosdoscuerpos,depesoswMywN.Lospesosdelosémbolossondespreciables.

Para que wM y wN queden en equilibrio debenobedecerlasiguienterelación:a. wM=2wNb. wM=wNc. wM=wN/2d. wM=4wN

11. Uncuerpodepeso15kg-Fyvolumen12litrosessumergido totalmente en agua. Marque laafirmaciónincorrecta.a. Elcuerpodesplaza12litrosdeagua.b. Elcuerpoestárecibiendounempujede15kg-

Fc. Sisoltamoselcuerpo,sehundirá.d. Para mantener el cuerpo en equilibrio,

debemos ejercer en él una fuerza de 3 kg-F,vertical,paraarriba.

12. Un objeto colgado de un dinamómetro estátotalmentesumergidoenunliquido.Respectoaestasituaciónpodemosafirmar:a. La indicación del dinamómetro es inferior al

pesodelcuerpo.b. El empuje es igual al peso del cuerpo y no

dependedelliquido.c. La indicación del dinamómetro es igual al

empujequeelcuerporecibedelliquido.d. Laindicacióndeldinamómetroeslamismacon

elcuerpodentroofueradelliquido.

Respondalaspreguntas13,14,15y16,deacuerdoconlasiguienteinformaciónUnbloquedemaderacuyamasaes500gr,flotacon2/3desuvolumensumergidoenagua.

13. Elempujesobreelbloquevale:a. 500grb. 0,50Nwc. 4,9Nwd. 1kg-F

14. Elvolumendeaguaqueelbloquedesplazóvale:a. 0,5litrosb. 500cm3c. 0,5x10-3m3d. Todaslasrespuestasanterioressoncorrectas

15. Elvolumendelbloquedemaderaes:a. 0,75litrosb. 500cm3c. 10-3m3d. Imposibledeterminar

16. Ladensidaddelamaderaes:a. 0,75gr/cm3b. 500gr/cm3c. 40x103kg/m3d. 0,66gr/cm3

17. Unbuqueconstruidoparaflotarenaguadulce,pesaentotal2,5x104kg-F.Sinavegaraenaguasalada,elempujequerecibiríavale:a. 5,5x104kg-Fb. 4,5x104kg-Fc. 3,2x104kg-Fd. 2,5x104kg-F

18. Enlafigura,losbloquesBsonidénticosydemasaespecificadmayora1gr/cm3.ElfrascoAcontieneagua pura y el D contiene un liquido l, de masaespecifica1,3gr/cm3.Si losbloquessecolocanenreposodentrode dos líquidos, ¿hacia que lado sedesplaza lamarcaPhechaenelcordóndeunión?(Laspoleasnoofrecenfricciónyseconsiderandemasadespreciable).a. Paraladerechab. Paralaizquierdac. Dependedelvalordedd. Permaneceenreposo

19. Una barra de hierro de densidad 7,2 gr/cm3 estásuspendidadeunabalanzademuellequeindica1kg-F.Enseguida,sesumergelabarratotalmenteenunvasodeagua.Labalanzaindicará:a. 3,2kg-Fb. 1,5kg-Fc. 0,86kg-Fd. 0,49kg-F

20. Sepesóunapiedra,inmersaenelaire,yseobtuvoel valor de 6 Nw para su peso. Cuando se pesó,totalmentesumergidaenagua,seencontróelvalorde4Nwparasupesoaparente.Sumasaespecificamediaes:a. 0,5gr/cm3b. 0,667gr/cm3c. 1,5gr/cm3d. 3gr/cm3

21. Uncuerpodemasam flotaenagua (densidaddelagua1gr/cm3)detalmaneraqueelvolumendelaparte inmersa es igual al volumen de la parte noinmersa.Ladensidaddelcuerpoesiguala:a. 0,10gr/cm3b. 0,25gr/cm3c. 0,50gr/cm3d. 1,25gr/cm3

22. Unniñosujeta,medianteuncordón,unglobodegasenequilibrioverticalenunazonadondenosoplaelviento.Las fuerzasqueactúanenelgloboson: supesow,latracciónenelhiloTyelempujedelaireE. La relación entre esas fuerzas se expresa en laopción:a. w+T=Eb. w-T=Ec. w+E=Td. w+T+E=0

23. Un globo lleno de hidrogeno tiene masa total de50kgyvolumen100m3.Estásujetoporuncordóndemasadespreciablequesemantienevertical.Laaceleración de la gravedad es igual a 10 m/seg2.Densidaddelaire1,3kg/m3.Lafuerzadetracción(tensión)aplicadaporelgloboalcordónseexpresaennewtons,por:a. 500b. 1800c. 1300d. 800

24. Uncubodemaderade10cmdearistaestáinmersoen un recipiente que contiene aceite y agua,teniendolacarainferiorsituadaa2cmdebajodelasuperficiede la separaciónde losdos líquidos.Ladensidad del aceite es 0,6 gr/cm3y la del agua 1gr/cm3.Lamasadelcuboes:a. 236grb. 460grc. 540grd. 680gr

Te comparto lo siguiente y reflexiona: Nota:“Tepresentequeparatenervalidezcadapregunta,esta debe estar justificada, recuerda que no es laintensióncopiaratuscompañeros,porqueenrealidadelqueestaaprendiendoerestú,porotraparterecuerdaqueestaspróximoapresentarelICFESynadietevaaestarayudandoenlaprueba,procuraresponderaconcienciatendiendopresente laguiayaqueenella esta toda. Lainformaciónquenecesita”.Te recuerdo tambiénque las clases virtuales grabadas laspuedesencontrarenclassroom,paraquevuelvasaretomarlostemasyrecupereslosapuntesquetefalten.Loscódigossonlossiguientes,paraqueentresamirarlasclasesqueyaestándisponibles:11-1:chlsyhw11-2:onhu7fn11-3:chjtupt11-4:cok4pnk11-5:hpq4h7l