Esta guía es para los temas de principio de Arquímedes y principio de Pascal
(grupos 605, 606 y 607)
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES.
1.
Un globo meteorológico tiene que operar a
una altitud donde la densidad del aire es de 0.9kg/m3. A esa
altitud, el globo tiene un volumen de 20 m3 y está lleno de
hidrógeno (ρH= 0.09 kg/m3). Si la bolsa del globo pesa
118 N, ¿Qué carga es capaz de soportar a este nivel?
2.
De acuerdo al principio de Arquímedes: si
un objeto sumergido desplaza líquido con 10 N de peso, la fuerza de flotación
sobre el objeto es de 10 N?
3.
Si un recipiente de 1 L se sumerge a la
mitad en agua ¿Cuál es el volumen de agua desplazada?
4.
Un recipiente de un litro completamente
lleno con plomo tiene una masa de 113kg y se sumerge en agua. ¿Cuál es la
fuerza boyante que actúa sobre él?
5.
¿Qué empuje recibirá un cuerpo que al
introducirse en un líquido con una densidad de 13.6 g/cm3 desaloja
un volumen de 98 cm3?
6.
Se tiene un tanque con un líquido
desconocido y para saber qué líquido es se sumerge un objeto esférico que
desaloja 0.97 m3 de líquido y sufre un empuje de 7.663 N. ¿Qué
líquido es?
7.
¿Cuál será el empuje de un objeto
sumergido en alcohol, si desaloja un volumen de 28 cm3 de este
líquido?, ten en cuenta que la densidad del alcohol es de 0.80 g/cm3.
8.
Una pieza de hierro pesa 109.1 N en el
aire y 95.4 N sumergida en el agua. ¿Cuál es la densidad del hierro?
9.
Calcule cuánta agua desaloja un trozo de
madera, si éste pesa 3N y se introduce en agua.
10.
Se coloca un bloque de aluminio con un peso
de 10 N en una vasija de agua llena hasta el borde. El agua se derrama. Se hace
lo mismo con un bloque de plomo de 10N. ¿Derramarán la misma cantidad de agua o
alguno de ellos derramará más?
11.
Un corcho tiene un volumen de 4 cm3
y una densidad de 207 kg/m3
¿Qué
volumen del corcho se encuentra bajo la superficie cuando el corcho flota en el
agua?, b) ¿Qué fuerza hacia abajo es necesaria para sumergir el corcho por
completo?
Principio de Pascal.
1.
Si la presión en una prensa hidráulica se
aumenta por 10N/cm2 adicionales, ¿Cuánta carga extra soportara el
pistón de salida, si la sección transversal de su área es de 50 cm2?
2.
¿Qué pasará con la presión en todos los
puntos del fluido confinado si aumenta la presión de una parte?
3.
Calcula la fuerza que se obtendrá en el
émbolo mayor de una prensa hidráulica de un diámetro de 20 cm, si en el émbolo
menor de 8 cm se ejerce una fuerza de 150N.
4.
¿Qué fuerza se obtendrá del émbolo mayor
de una prensa hidráulica cuya área es de 100 cm2, cuando en el
émbolo menor de área igual a 15cm2 se aplica una fuerza cuyo valor
es de 200N?
5.
Si la presión de una prensa hidráulica
aumenta 10 N/cm2, ¿Cuánta carga adicional soportará el pistón de salida,
si su área transversal es de 50 cm2?
6.
Si la fuerza de entrada es de 200 N y está
aplicada a un área de 1.2x10-3 m2. ¿Cuál debe ser al área
de salida de la prensa hidráulica si se desea ejercer una fuerza de salida de
5230 N?
7.
En una prensa hidráulica las áreas de los
émbolos son 4.6x10-3 m2 y 2x10-1 m2,
con una fuerza de entrada de 500 N. ¿Qué peso se puede elevar?
8.
Según el principio de Pascal ¿Qué ocurre
con la presión en todos los puntos de un líquido confinado cuando produces un
aumento de presión en un punto cualquiera?
9.
El émbolo de un elevador hidráulico de
coche tiene un diámetro de 32 cm. Calcula qué presión se necesita para elevar
un coche de 1000 kg.
10.
El tubo de entrada que suministra presión
de aire para operar un gato hidráulico tiene 2 cm de diámetro. El pistón de
salida es de 32 cm de diámetro. ¿Qué presión de aire se tendrá que utilizar
para levantar un automóvil de 1800 kg?
11.
Una prensa hidráulica tiene un émbolo de
entrada de 5 cm de diámetro y un émbolo de salida de 60 cm de diámetro. ¿Qué
fuerza de entrada se requiere para proporcionar una fuerza total de salida
capaz de levantar un automóvil de 950 kg?
12.
Un automóvil pesa 800 kg y descansa en un
pistón cuya área es 200 cm2. Determine el valor de la fuerza f que
un niño está ejerciendo, sabiendo que el área del pistón que empuja es de 24 cm2
13.
Se requiere levantar un coche de 1500 kg
mediante una prensa hidráulica cuyo émbolo pequeño tiene una superficie de 78
cm2. La fuerza máxima que se le puede aplicar al émbolo pequeño es
de 100N. Calcula la superficie mínima que debe tener el embolo grande.
Considera que g=10 m/s2.
14.
En una prensa hidráulica, el émbolo mayor
tiene una sección de 200cm 2 y el menor 10 cm2. Si se
aplica una fuerza de 150 N. ¿Cuál es la fuerza que se ejerce en el émbolo
mayor?
15.
El émbolo de una prensa hidráulica tiene
10 cm2 de superficie y el mayor 2x102 cm2.
¿Qué peso tiene que levantar si en el menor se aplica una fuerza de 3x102 N?
16.
Un gato hidráulico tiene el émbolo más
pequeño un área de 1.76x10-4m2. Si sobre éste se aplica
una fuerza de 300 N ¿Cuál debe ser el diámetro del émbolo de salida para tener
una fuerza de 6000 N?
17.
En una prensa hidráulica el émbolo menor presenta
un diámetro de 2 cm y el émbolo mayor tiene una radio de 10 cm. Si se desea
levantar un bloque de acero (densidad= 7.85g/cm3) cuyas medidas son
1x2x3 m. ¿Qué fuerza se necesita aplicar en el émbolo menor para levantarlo?
Como se, resuelve el ejercicio 6 del principio de pascal??
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