Resolver:25, 20, 20, 19, 11 (Pág. 347)
11. Un tubo simple U contiene mercurio. Cuando 11.2 cm de agua se vacían en el brazo derecho, ¿a qué altura llega el mercurio del brazo izquierdo a partir de su nivel inicial? m a= ρ a V a = ρ a A 2 h a kg hm 2
3
=998
m
∗0.112 m ∗13546
2
kg m
3
= 0.004 =4 mm
1. Un bote que !lota en agua dulce desplaza "#.$%& de agua. a' ¿(ué peso de agua podría desplazar este bote en agua salada con una densidad de 1,)2*%g+m"? b' ¿Cambiaría el volumen de agua desplazada? e ser así, ¿cu-nto? a' peso del agua salada desplazada W as=36.5 kN
b' volumen de agua desplazada V aguad ulce ulce = 3.6327 m
3
V aguas alada alada= 3.5475 m
3
ariaci/n de volumen ∆ V = V aguadulce−V aguasalada=−0.0852 m
3
2). Un bloque de madera !lota en agua con ).#*# de su volumen. 0n aceite tiene ).1 sumergido de su volumen. Calcule la densidad de a' la madera, b' el aceite. a' m = ρ V =1 g / cm ³ × 0.646 V cm ³ =0.646 V ρ ' = m /V = =0.646 V [ g ]/ V [ [ cm ³ ]= 0.646 g / cm ³= 0.646 kg / dm ³ =646 kg / m ³ b)
ρ ' ' × 0.918 V [ cm ³ ]= m=0.646 V ρ ' ' = 0.646 g / 0.918 cm ³=0.7037 g / cm ³ =0.7037 kg / dm ³ =703.7 kg / m ³
25. Un ob3eto c4bico de dimensi/n 56 ),# mde lado cuo peso de *.*$) & est- suspendido mediante un alambre en un tanque abierto 78atm 6 1 atm' que contiene un líquido de densidad 9 6 ** %g+m:. 0ncuentre; a' 5a !uerza total e3ercida por el líquido por la atm/s!era sobre la parte superior del ob3eto. b' 5a !uerza total hacia arriba en la base del ob3eto. c' 5a tensi/n en el alambre. d' 0l empu3e sobre el cuerpo.
a) Δpr = γ líq . Δh pr 0,3 = pr 0 + γ líq . Δh F sup 6 pr 0,3 . Asup F sup 6 ( pr 0 + γ líq . Δhsup ) . Asup 3 2 F sup 6 (101.300 Pa + 9.440 N /m . 0,3 m ) . (0,6 m )
2 2 F sup 6 104.132 N /m . 0,36 m
F sup = 38.4N b)
F inf 6 (pr 0 + γ H2O . Δhinf ) . Ainf
3 2 F inf 6 (101.300 Pa + 9.440 N /m . 0,9 m ) . (0,6 m )
2 2 F inf 6 109.796 N /m . 0,36 m
F inf = 40.5 N c)
T + F inf = F sup+ T = F sup ! F inf + T = 37.4"" N ! 39.#27 N + 4.4#0 N T = 2.411 N d)
$ = γ líq . % 3 3 $ = 9.440 N /m . (0,6 m )
E = 2.039 N E = 39.527 N — 37.488 N = 2.039 N
Resolver: 14 y15 pág: 349
1*. Un bloque de madera tiene una masa de ".#< %g una densidad de $* %g+m:. a a ser cargado con plomo para que !lote en el agua con )." de su volumen sumergido. ¿(ué masa de plomo se necesita 7a' si el plomo estencima de la madera, 7b' si el plomo est- amarrado deba3o de la madera? 5a densidad del plomo es de 1.1* =1)⁴ %g+m:. a)
∑ Fy =0 Ema + Ep −mma g −m p g =0 E=( m p+ mm a ) g ρH 2 O ( 0.883 V ma ) g = ( m p + mma ) g m p= ρH 2 O ( 0.833 V ma ) −mma m p=1.79 kg
b)
∑ Fy =0 Ema + Ep −mma g −m p g =0 ρH 2 O ( 0.883 V ma ) g + ρH 2 O V p g =mma g + m p g
0.883 ρH 2 O
m p=
(
ρH 2 O ρma
m p=1.96 kg
( ) mma
ρ ma
+ ρH 2 O
( 0.883 )−1
)(
( ) m p
ρ p
= mma g + m p g
mma 1−
ρH 2 O ρ p
)
15. Un objeto que fota en mercurio tiene sumergido un cuarto de su volumen. Si se agrega agua suciente para cubrirlo, qu! parte de su volumen permanecer" sumergido en el mercurio#
Responda las preguntas de las págnas 3!5 y 3!!. del 13,14,15,1! 13. En la construcción de rascacielos, ¿qué fuerzas producidas por el movimiento del aire han de ser contrarrestadas? ¿ Como se hace eso? (Consultese !he "ind #racin$ of #uildin$s% de Carl ". Condit, &cientific 'merican, ferero de 1)*+, p, ).5a aceleraci/n de los vientos cerca de rascacielos es causada por el >e!ecto de corriente descendiente> 0sto sucede cuando el viento golpea el edi!icio , sin otro lugar hacia donde desplazarse, es empu3ado hacia arriba, aba3o a los lados. 0l aire !orzado hacia aba3o genera la aceleraci/n del viento a nivel de la calle. se lo resuelve con demolici/n en algunos casos, pero como es costoso se opt/ por plantar m-s -rboles o muros que disipen estas corrientes.
1+. or medio de la ecuación de #ernoulli e/plique la acción de un paraca0das consistente en retardar la ca0da lire. 8or qué en la ecuaci/n de @ernoulli tenemos que caudal es igual a secci/n por velocidad 8ara caudal constante la secci/n aumenta, la velocidad disminue.
1. ¿or qué una corriente de a$ua proveniente de un $rifo se estrecha conforme va ca2endo? 8or que in!luen muchos !actores como la presi/n atmos!érica adem-s depende de la !uerza del chorro.
1. ¿puede e/plicar por qué el a$ua flu2e en una corriente continua cuando cae por un tuo vertical, mientras que se divide en $otas cuando cae lire mente? 8or la tensi/n super!icial.
