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Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia

Problemas de  fluídos    

1. Si la  densidad  del  agua  del  mar  es  1,12  gr/cm3:     a. ¿Cuál  es  la  presión  que  soporta  un  batiscafo  a  5.000  m  de  profundidad?   b. ¿Qué   fuerza   tendría   que   hacer   un   marinero   para   abrir   una   escotilla   de   0,5   m2   de   superficie   a   esa   profundidad?   c. Si  un  elefante  tiene  una  masa  de  6.300  kg,  ¿cuántos  elefantes  podríamos  levantar  con  esa  fuerza?  

2. Un   elevador   hidráulico   tiene   dos   émbolos   de   superficies   10   cm2   y   600   cm2,   respectivamente.   Se   quiere   levantar   un  coche  situado  sobre  el  émbolo  grande  que  tiene  una  masa  de  1.200  kg.   a. ¿Qué  presión  ejerce  el  coche  sobre  el  elevador?   b. ¿Cuánto  vale  la  presión  sobre  el  émbolo  pequeño?   c. ¿Qué  fuerza  hay  que  aplicar  sobre  el  émbolo  pequeño  para  igualar  esa  presión?   d. Pascal  afirmaba  que  un  solo  hombre  podía  levantar  a  100  hombres,  utilizando  un  elevador  hidráulico   cuyo  émbolo  mayor  tenga  una  superficie  100  veces  mayor  que  el  émbolo  pequeño,  ¿es  cierto,  por   qué?  

3. El  Ictíneo  fue  el  primer  submarino  español,  creado  por  Monturiol,  que  se  sumergió  en  el  puerto  de  Barcelona  en   1.859.  Tenía  una  superficie  de  15  m2.  Supongamos  que  descendiera  a  20  m  de  profundidad.   a. ¿Qué  volumen  de  agua  tenía  encima?   b. Si  la  densidad  del  agua  de  mar  es  de  1,12  gr/cm3,  ¿qué  masa  de  agua  tenía  encima?   c. ¿Cuánto  pesaba  toda  esa  agua?   d. ¿Qué  presión  soportaba  el  Ictíneo?.  

4. Tenemos  una  lámina  alargada  de  un  material  desconocido.  La  ponemos  sobre  el  agua  y  vemos  que  flota,  pero   con  dificultades.  Ahora  nos  dan  una  bola  del  mismo  material  y  del  mismo  peso  que  la  lámina.  ¿Flotará?.  Y  si  la   bola  pesa  diez  veces  más  que  la  lámina  ¿flotará?  

5. Tenemos   tres   piezas   de   materiales   y   tamaños   diferentes   A,   B   y   C.   Inicialmente   las   sumergimos   en   agua   y   observamos   como,   al   cabo   de   unos   instantes,   la   pieza   A   ha   ascendido   a   la   superficie   y   flota;   la   pieza   B   permanece  donde  la  hemos  depositado  y  la  pieza  C  se  ha  hundido.  Podemos  afirmar  que:   a. La  pieza  C  pesa  más  que  la  A.   b. La  pieza  A  es  menos  densa  que  la  B.   c. Podemos  decir  con  poco  margen  de  error  que  la  pieza  B  tiene  una  densidad  de  1  gr/cm3.   d. La  pieza  A  pesa  menos  que  el  agua.  Por  eso  flota.   e. La  masa  de  la  pieza  B  es  mayor  que  la  de  la  pieza  A.  

6. Con   una   madera   de   densidad   0,7   gr/cm3.   se   talla   un   cubo   de   1   dm   de   arista.   Este   cubo   flota   en   el   agua   y   en   aceite   de   densidad   0,9   gr/cm3.   ¿Qué   altura   tiene   la   porción   sumergida   en   cada   caso?.   ¿qué   fuerza   hay   que   ejercer  sobre  el  cubo,  cuando  está  sumergido  en  aceite,  para  que  se  sumerja  por  completo?     Camino  de  la  Piedad,  8  -­‐  C.P.  40002    -­‐    Segovia    -­‐    Tlfns.  921  43  67  61  -­‐    Fax:  921  44  34  47   www.maristassegovia.org  |  fuencisla@maristascompostela.org  


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7. Un  cuerpo  pesa  en  el  aire  280  pondios;  en  el  agua  190  pondios  y  en  alcohol  210  pondios.  Halla  la  densidad  del   cuerpo  y  del  alcohol.  

8. Se   desea   averiguar   la   aceleración   con   que   asciende   o   desciende   un   globo   de   las   siguientes   características:   Volumen   10   m3,   peso   de   la   barquilla   y   accesorios   30   kp.   El   globo   está   lleno   de   hidrógeno   de   densidad   0,089   gr/litro.  Densidad  del  aire  1,3  gr/litro.  

9. Un   náufrago   de   65   kg   de   masa   ha   conseguido   salvarse   subiéndose   a   una   tabla   de   densidad   0,5   gr/cm3   y   de   dimensiones  4  m  de  larga,  2  m  de  ancha  y  0,5  m  de  alta.  De  repente  otro  náufrago  de  90  kg  de  masa  intenta   subir  a  la  tabla.  ¿Se  hundirá  esta?.  En  caso  negativo  indicar  la  longitud  de  la  parte  que  está  sumergida.  Tomar   para  la  densidad  del  agua  1  gr/cm3.    

10. Un  globo  lleno  de  hidrógeno  tiene  un  volumen  de  800  m3  y  el  material  del  globo  y  la  barquilla  pesan  5600  N.   a. Halla  la  fuerza  ascensional.   b. ¿Podría  llegar  a  los  17  km  de  altura?.   Datos:  Densidad  del  aire  1,3  g/l,  densidad  del  hidrógeno  0,09  g/l.  Supóngase  que  a  17  km  de  altura  la  densidad   del  aire  es  20  veces  menor  que  al  nivel  del  mar.    

Camino de  la  Piedad,  8  -­‐  C.P.  40002    -­‐    Segovia    -­‐    Tlfns.  921  43  67  61  -­‐    Fax:  921  44  34  47   www.maristassegovia.org  |  fuencisla@maristascompostela.org  

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