PAQUETE N.º 4 HIDROSTÁTICA – ESTÁTICA DE FLUIDOS

Calcular la fuerza que ejerce el agua sobre una loseta de 10 cm de lado colocada en el fondo de una piscina cuyo nivel de agua es de 2,8 m. Rpta. 280N

Un bloque de corcho reposa con la tercera parte de su volumen sumergido en un líquido cuya densidad es 1 200 kg/m

3, hallar la

densidad del corcho (g = 10 m/s2).

Rpta. ρcorcho = 400 kg/m3

¿Cuánto aumenta la presión en el fondo del recipiente al colocar el pistón de masa m = 100 kg. Si el agua ya estaba en el recipiente? A = 2 m

2.

En un tubo en U, se tiene tres líquidos no miscibles, Calcular “h”. DA = 3 000 kg/m

3, DB = 2 000 kg/m

3, DC = 4 000 kg/m

3

El recipiente muestra un líquido de densidad igual a 800 kg/m3. Calcular la diferencia de presión entre los puntos “A” y “B”.

El cuerpo mostrado de 0,2 m3 descansa

sobre el fondo de un recipiente con aceite, calcular la fuerza normal sobre el cuerpo.

aceite = 800 N/m3

m = 250 kg g = 10 m/s2

Rpta. 900N

Un recipiente en forma de cubo de 2 m de arista está lleno de un líquido. El peso del recipiente lleno es de 40 000 N y el peso del recipiente vacío es de 30 000 N. Hallar la densidad del líquido.

Rpta. L = 125 kg/m3

Un cuerpo pesa en el aire 2 N mientras que cuando se introduce en el

agua pesa aparentemente 0,8 N. Determinar su densidad. (aire = 1,29 kg/m

3).

Rpta. 1 668 kg/m3

Dentro del agua, a 1 metro de profundidad, se coloca un cubo de 1 m de arista. Calcular la diferencia de las fuerzas hidrostáticas que actúan en la cara superior e inferior (g = 10 m/s

2).

Rpta. 10 000 N

El tubo de vidrio mostrado está cerrado en su extremo superior. ¿Qué presión existe en este extremo? Rpta. 32 000Pa

La relación de áreas del émbolo menor respecto al mayor es como b/a. Determinar cuál debe ser la fuerza que se debe aplicar sobre el émbolo menor para mantener en equilibrio a la prensa hidráulica (despreciar el peso de émbolos, poleas y barra). No hay rozamiento y el líquido es agua D = 1 000 kg/m

3.

Para el sistema mostrado se tienen las siguientes densidades:

b = 13 600 kg/m3 c = 600 kg/m

3

d = 1 000 kg/m3 e = 1 300 kg/m

3

Determinar la presión hidrostática en “M” y la presión total en “N”.

Hallar el peso específico del líquido 3 en la figura:

1 = 800 kg/m3

; 2 = 1 000 kg/m3 ; g = 10 m/s

2

Calcular a partir de la figura el desnivel “h” que existirá al colocar un bloque de 800 N de peso sobre el émbolo de 0,3 m

2 de superficie, y al

jalar simultáneamente hacia arriba el émbolo de 1,5 m2 con una fuerza

de 400 N. El líquido es agua. (Despreciar el peso de los émbolos).

Dos cilindros idénticos de 18 N de peso y 300 mm de radio cada uno, son colocados en un canal rectangular liso de 900 mm de ancho, de tal forma que uno de los cilindros queda 50% sumergido. Calcular el valor de la fuerza que ejerce el cilindro inferior sobre la pared lateral del canal.

Un tubo en “U” de sección transversal constante, que contiene un líquido, es acelerado hacia la derecha con una aceleración constante “a”, como indica la figura. ¿Cuál es la diferencia de alturas “h” entre las columnas de líquidos de las ramas verticales?

Calcular la distancia que separa los puntos A y B sabiendo que un bloque de 50 kg de masa y 500 kg/m

3 de densidad demora 5 s en ir de

“A” hasta “B”. Partiendo del reposo.

Determinar a qué altura máxima llegará la esfera al salir respecto a la

superficie libre del líquido. cuerpo = 300 kg/m3 ; agua = 1 200 kg/m

3

Calcular la presión en “x”, (en kPa), si Po=100kPa

15 cm

aceite

x

Po

Rpta: 100

En cuántos newtons se incrementa la fuerza que el agua ejerce a la tapa izquierda del recipiente que se muestra, luego de colocar sobre el

émbolo de 0,2 m2 de sección un bloque de 5 kg (g=10m/s2)

0,3 cmA= 0,6m

2

Rpta: 150

Determinar la masa de “2” (en kg) si: m1=4kg y A1= 8cm2 y A2=100 cm

2,

sabiendo además que el sistema está en equilibrio.

m2m1

A1A2

H2O

Rpta: 50

Sabiendo que A1=6cm2

y A2=840cm2 y que los émbolos son de pesos

despreciables, se pide calcular la fuerza F (en Newtons) que se necesita para mantener al hombre de 70kg en equilibrio.

A1A2

H2O

F

Rpta: 5

Calcular el peso (en N) de la persona, si se sabe que el sistema se encuentra en equilibrio. Despreciar el peso de los émbolos. A1= 10

-2m

2,

A2=0,15 m2 y F=80N

A1

A2

F

20cm

70cm

Aceite

Rpta: 600

¿Cuál será el máximo valor (en kg) que podrá tener la masa del bloque que colocaremos sobre el émbolo 1 de tal forma que el agua contenida en el recipiente continúe en estado de reposo? Considere que el hilo unido al émbolo 2 soporta como máximo una tensión de 50N. Desprecie el rozamiento. A1=0,04m

2 y A2= 0,01m

2

A2

1

20,3mA1

Rpta: 8