5.- La presión (manométrica) del aire suministrado a un paciente por medio de un respirador es 20 cmH 2O. Convertir esta presión en (a) Newton por metro cuadrado (!) li!ras por pul"ada cuadrada # (c) torr torr..
$.- Los di%metros de los ém!olos "rande # pe&ue'o de un elevador idr%ulico son $ # 5 pul" respectivamente. (a) *Cu%l es la +uer,a &ue de!e aplicarse al ém!olo m%s pe&ue'o para elevar un automóvil de 2000 l! colocado so!re el ém!olo "rande (!) i el ém!olo pe&ue'o desciende 5 pul". *Cu%nto su!e el ém!olo "rande
/.- e aplica una +uer,a de N al ém!olo de una 1erin"a ipodérmica cu#a secc se cció ión n tr tran ansv sver ersa sall ti tien ene e un %r %rea ea de 2 25 5 cm2. (a) *C *Cu u%l es la pr pres esió ión n (manométrica) en el uido &ue est% dentro de la 1erin"a (!) 3l uido pasa a través de una a"u1a ipodérmica cu#a sección transversal tiene un %rea de 0004 cm2. *ué +uer,a a!r6a de aplicarse al e7tremo de la a"u1a para evitar &ue el uido saliera (c) *Cu%l es la +uer,a m6nima &ue de!e aplicarse al ém!olo para in#ectar uido en una vena en la &ue la presión san"u6nea es 2 mmH"
4.- 3l cora,ón impulsa san"re a la aorta a una presión media de 00 mmH". i el %rea de la sección transversal de la aorta es 8
cm2. *Cu%l es la +uer,a media e1ercida por el cora,ón so!re la san"re &ue entra en la aorta
9.- *Cu%l es la masa de 200 mL de triclorometano
0. Calcular la masa del aire de una a!itación de $ m de anco 0 m de lar"o # m de alta.
. (a) Calcular la masa de un cilindro de aluminio de 0 cm de lar"o # cm de di%metro. (!) La masa de un cilindro de :un"steno del mismo tama'o # +orma es /54 ". *Cu%l es la densidad del :un"steno
2. ;na pul"ada de a"ua unidad de presión utili,ada a veces en terapia respiratoria es la presión e1ercida por una columna de a"ua de pul" de alta. Hacer la conversión de pul"adas de a"ua a (a) cent6metros de a"ua. (!) mil6metros de mercurio.
8. La pul"ada de mercurio es una unidad de presión &ue se emplea a veces en meteorolo"6a. Hacer la conversión de pul"adas de mercurio a (a) mil6metros de mercurio # (!) atmós+eras.
. ;n di&ue presenta un escape a m por de!a1o de la super
5. (a) =lu#e plasma desde un +rasco a través de un tu!o asta una vena del paciente. Cuando el +rasco se mantiene a 5 m por encima del !ra,o del paciente *cu%l es la presión del plasma cuando penetra en la vena (!) i la presión san"u6nea en la vena es 2 mmH". *Cu%l es la altura m6nima a la &ue de!e mantenerse el +rasco para &ue el plasma u#a en la vena (c) upon"amos &ue un astronauta necesita una trans+usión en la luna. *> &ué altura m6nima a!r6a &ue mantener el +rasco en este caso 3n la luna " es $8 m?s2.
$. 3n un primitivo e7perimento para demostrar la e7istencia de la presión san"u6nea se ac6a pasar la san"re de una arteria de un ca!allo asta el +ondo de un tu!o vertical. *> &ué altura su!6a la san"re en el tu!o upón"ase &ue la presión san"u6nea del ca!allo es 40 mmH" # &ue la densidad de la san"re del ca!allo es la de la san"re umana.
/. >l"unas personas e7perimentan molestias del o6do al su!ir en un ascensor a causa del cam!io de presión. i la presión detr%s del t6mpano no var6a durante la su!ida la disminución de la presión e7terior da lu"ar a una +uer,a neutra so!re el t6mpano diri"ida acia a+uera. (a) *Cu%l es la variación en al presión del aire al su!ir 00 m en el ascensor (!) *Cu%l es la +uer,a neta so!re un t6mpano de %rea 0$ cm 2
4. >lrededor de $$ @ascal llevó a ca!o un e7perimento. e conectó un tu!o mu# lar"o cu#a sección transversal ten6a un %rea de >A 870 -5 m2 a un !arril de vino &ue ten6a una tapa de %rea >BA02 m 2. @rimero se llenó el !arril de a"ua # a continuación se a'adió a"ua al tu!o asta &ue el !arril reventó. 3sto sucedió cuando la columna de a"ua era de 2 m de alta. @recisamente antes de &ue el !arril reventara *cu%l era (a) 3l peso del a"ua contenida en el tu!o (!) la presión (manométrica) del a"ua so!re la tapa del !arril (c) la +uer,a neta e1ercida so!re la tapa
9. Con un intenso es+uer,o de inspiración por e1emplo aspirando a +ondo la presión manométrica en los pulmones puede reducirse a -40 mmH". (a) *Cu%l es la altura m%7ima a la &ue puede ser sor!ida el a"ua en una pa1a (!) La "ine!ra tiene una densidad de 920 "?m 8. *Cu%l es la altura m%7ima a la &ue puede ser sor!ida la "ine!ra en una pa1a
20. ;n manómetro de mercurio est% conectado a una vasi1a de modo &ue se indica en la <"ura a) *Cu%l es la presión (manométrica) en la vasi1a D)
*Cu%l es la presión a!soluta en la vasi1a suponiendo &ue la presión atmos+érica es .0708 N?m2 C) si se duplica la presión a!soluta en la vasi1a *Cu%l es la presión manométrica
2.- ;n manómetro de mercurio est% conectado a una vasi1a de modo &ue se indica en la <"ura a) i la altura d > de la columna de la i,&uierda es 0.22m *Cu%l es la altura dD de la columna de la dereca cuando la presión manométrica dentro de la vasi1a es 0.$70 5 N?m2 !) *Cu%l son las alturas d > # dD cuando la presión manométrica es 0.8270 5 N?m2
22. ;n cilindro cu#a sección transversal tiene un %rea >A70 -m2 est% conectado mediante un tu!o a una de las ramas de un manómetro de mercurio *Cu%l es la di+erencia de alturas en las dos columnas cuando se coloca una masa de 8E" so!re el em!olo del cilindro
28. *ué altura a!r6a de tener un !arómetro llenado con "licerina
2. e sumer"e un o!1eto emis+érico en un uido. Femostrar &ue la +uer,a total = so!re la porción curvada del emis+erio es decir el vector suma de las +uer,as &ue actGan so!re cada uno de los puntos de esta super
¿π r
2
p donde r es el radio de la es+era # p es la presión en el uido.
(ndicaciónI allar primero la +uer,a total so!re la super
25. 3n $5 Otto Juerice i,o una demostración en Ka"de!ur"o del e+ecto de la presión del aire. @ara desalo1ar el aire de entre dos emis+erios de metal i,o uso de una !om!a de aire &ue el mismo a!6a inventado. :iros de oco ca!allos tirando de cada emis+erio +ueron después incapaces de separarlos. i el radio de cada emis+erio era 0.8m # la presión dentro de ellos 0.atm. *ué +uer,a a!r6a tenido &ue e1ercer cada tiro de ca!allos para separar los emis+erios (usar el resultado del pro!lema 2)
2$.- *ué +racción de un ice!er" &ueda por de!a1o de la super
2/.- ;na !ur!u1a de aire caliente(80c)+ormada cerca del suelo asciende en el aire +rio (0c) situado encima del suelo (a)si el volumen de la !ur!u1a es 4m 8 cu%l es la +uer,a total so!re ella(!)*Cu%l es la aceleración ascendente de la !ur!u1a si se desprecia la resistencia del aire
24. *Cu%l es la aceleración ascendente de un !lo&ue de madera &ue se suelta en el +ondo de un la"o
29.- ;n !lo&ue de aluminio de 2E" est% en el a"ua col"ado de una cuerda unida a una !alan,a (=i". /.85) *cual es la indicación de la !alan,a
80. Cuando el peso M col"ado de una cuerda unida a una !alan,a se sumer"e en el a"ua (=i". /.85) la !alan,a marca wB. Femostrar &ue la densidad ρ del o!1eto col"ado es ρ=
w ρ M w − w'
Fonde ρ w es la densidad el a"ua.
8.- La velocidad m de la san"re en el centro de un capilar es 00$$cm?s. La lon"itud L del capilar es 0.cm # su radio r es
4
2 × 10
cm. (a) *Cu%l es el
u1o en el capilar (!) Hacer un c%lculo apro7imado del nGmero total de capilares del cuerpo a partir del eco de &ue el u1o a través de la aorta es 48 cm?s.
82.-(a) Calcular la resistencia &ue presenta a la san"re el capilar descrito en el pro!. 8 (!) Calcular la resistencia cuando el radio del capilar se dilata asta −
2 x 10
4
cm.
88.-(a) *cu%l es la resistencia al a"ua de un capilar de vidrio de 20 cm de lon"itud # 00$ cm de radio (!) *Cu%l es el u1o a través del capilar cuando la di+erencia de presión entre sus e7tremos es 5 cm de di+erencia de presión da un u1o de 05
3
cm
H 2 O
(c) *ué
?s
8.- (a) *cu%l es la resistencia al a"ua de a"u1a ipodérmica de 4 cm de lon"itud # 00 cm de radio interno (!) L a a"u1a est% unida a una 1erin"a con un em!olo de 8.5
cm
2
de %rea. *Cu%l es la +uer,a &ue de!e aplicarse al
ém!olo para conse"uir &ue el a"ua u#a de la 1erin"a a una vena con una velocidad de u1o de A2 de 9 mm de H".
cm
3
?s upón"ase &ue la presión en la vena es
85.- Furante la micción la orina u#e desde la ve1i"a donde su presión manométrica es de 0 mm H" a través de la uretra asta el e7terior. Calcular el di%metro de una uretra +emenina si se conocen los si"uientes datosI 3
Lon"itud de la uretra +emeninaA cm. =lu1o durante la micción A 2 viscosidad de la orina A$97
−4
10
cm
?s.
@.
8$.- (a) Femuéstrese &ue la presión san"u6nea vale lo mismo en todos los mam6+eros de la misma +orma a pesar de su distinto tama'o (la presión san"u6nea e7traordinariamente alta de la 1ira+a es consecuencia de su +orma poco usual no de su tama'o) (!) Femuéstrese &ue el u1o var6a se"Gn 2
L
siendo L el +actor de la escala (apartado .). (u"erenciaI re+erirse a la
discusión del apart.
5.$) (c) Femuéstrese
&ue la resistencia total al u1o 2
san"u6neo por parte del sistema circulatorio se ri"e por el +actor L .
8/.-e a allado e7perimentalmente &ue el u1o de un uido de densidad p # viscosidad n a través de una tu!er6a de r es laminar mientras el nGmero de e#nolds ρvr e A n
3s menor &ue 000. >&u6 es la velocidad media del uido en la tu!er6a. > partir de los datos de >part./.5 calcular el nGmero de e#nolds para el u1o de la san"re (a) a través de la aorta # (!) a través de un capilar t6pico.
84.- (a) Femostrar &ue el nGmero de e#nolds de
Qρ rnπ
(!)Femostrar &ue el u1o de a"ua a través de un capilar ser% laminar siempre &ue (en cent6metros cG!icos por se"undo) sea menor &ue el di%metro del capilar (en mil6metros).
89.-;n uido e1erce una = viscosa =v so!re un o!1eto &ue se despla,a a través de él. @ara una pe&ue'a es+era de radio r &ue se mueve lentamente con velocidad la +uer,a viene dada por la le# de toes Fv =6 πn
(a) *Cu%l es la +uer,a viscosa so!re una "otita de a"ua de radio rA002 cm &ue se mueve en el aire con la velocidad vA2 m?s (!) ;na "otita &ue cae aumenta su velocidad asta &ue la +uer,a viscosa e&uili!ra el peso de la "otita. > partir de a&u6 la "otita cae a velocidad constante t llamada velocidad l6mite. Femostrar &ue la velocidad limite viene dada por Vt
=
2 ρg r
2
9n
Fonde
ρ
es la densidad de la "otita # n es la viscosidad del aire. (c)
*Cu%l es la velocidad l6mite de la "otita en el caso (a)