COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
COLECCIÓN DE PROBLEAMAS RESUELTOS DE PRESIÓN A- Cálculo de presión presión
1.- Calcula la presión s!re ca"a una "e las caras "e un la"rill sa!ien" #ue el pes $$al es "e %& ne'$n ( sus "i)ensines "i)ensines sn %&c)* 1&c) 1&c) ( + c) Solució! "#$% &$ l% c%#% %! A ' 20 . l0 ' 200c( 2 ' 2 10)2 (2 "#$% &$ l% c%#% ,! 2 A =20 . 8 = 1-0c(2 ' l-+l0 )2 (2
P ' F * S ' 20 N ' l.000 P% 2 + 10-2 m2
P ' F/S = 20N = l.2/0P% 1-+l0)2 (2
"#$% &$ l% c%#% c! A ' 10. '
0c(2 ' + 10) (2
P'F*S'
20N ' 2./00 P% +10) (2
%.-,a)s a acerns una i"ea "e có) es "e ran"e un Pascal. Calcula la presión #ue aplica un es#uia"r* "e /& 0 "e )asa* s!re la niee cuan" cal2a unas !$as cu(as "i)ensines sn 3& 4 1& c) ( cuan" se pne uns es#u5s "e "i)ensines 16& 4 1% c). E lo &o c%o l% 3u$#4% 5u$ %c67% o,#$ $l u$lo $ l% (i(% $l 8$o &$l $5ui%&o#! P ' ( . 9 ' :0 ;9 . 10 (* 2 ' :00 N E $l c%o &$ c%l4%# ,o6% $l 8$o $ #$8%#6$ $6#$ l% u8$#3ici$ &$ l% &o ,o6%! S ' 2 . 0 c( c( . 10 c( c( ' -00 c(2 ' 00- (2 co lo 5u$ l% 8#$ió 5u$ %c67% o,#$ $l u$lo cu%&o $6< &$ 8i$ $! 8 ' F*S ' :00N * 00- ( 2 ' 11.--: P% E $l c%o &$ c%l4%# $5u=$ l% 3u$#4% $ #$8%#6$ $6#$ u% u8$#3ici$ (%>o#! S ' 2 . 1?0c( 1?0c( . 12 c( ' @./-0c(2 ' 0@/- (2 co lo 5u$ l% 8#$ió 5u$ %c67% o,#$ $l u$lo cu%&o $6< &$ 8i$ $! 8 ' F* S ' :00N * 0@/- (2 ' l.// P%
1
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
3.- Una persna "e +& 0 se encuen$ra "e pie s!re la niee. Si la super7icie $$al "e ap( es "e 89& c) %* :cu;l es la presión #ue e
cnicas. ) L% 8#$ió $ l% 3u$#4% &ii&i&% $6#$ l% u8$#3ici$. E $6$ c%o l% 3u$#4% $B$#ci&% $ $l 8$o. C%lcul%(o $l 8$o! p = ( 9 8 ' 0 ;9 ? m/s2 = :@ N ) L% u8$#3ici$ &$ %8o>o l% $8#$%(o $ ( 2! S ' -/0 c( 2 + 1(2 * 10.000 c(2 ' 00-/ ( 2 ) A co6iu%ció co6iu%ció c%lcul%(o l% 8#$ió! P ' :@N * 00-/ ( 2 ' 120-1/ P% ) C%lcul%(o l% u$% u8$#3ici$ &$ %8o>o. S$ 6#%6% &$ u #$c6<9ulo &$ ,%$ 2 ( > %l6u#% 01/ (! S ' 2 ( . 01/ ( ' 00 ( 2 -
Co l% u$% u8$#3ici$ u8$#3ici$ c%lcul%(o l% u$% 8#$ió! 8#$ió! P ' F *S P ' :@ N * 00 ( 2 ' 2-1 P% No $(o 6$i&o 6$i&o $ cu$6% $l 8$o 8$o &$ lo $5u=$. $5u=$. - P%#% $8#$%# $6$ 7l6i(o %lo# $ %6 &$,$(o 6#%3o#(%# lo N $ ;8 > lo ( 2 $ c(2. 2-1 P% ' 2-1 N* ( 2. 1 ;8*?N . 1 ( 2 * 10000 c( 2 ' 002: ;8* c( 2 ' 002: %6
?.- C)parar las presines e%# 6o&o u 8$o $ $l 6%có l% 8#$ió $#< P ' /00 N*1 c( 2 ' /00N*10)@ (2 ' / l0-P% U 6%5u$ ($&io 6i$$ u% (%% &$ @0 6o$l%&% cu>o 8$o $ #$8%#6$ $6#$ l% &o o#u9% 5u$ 6i$$ u% &i($io$ &$ ( &$ l%#9o 0/ ( &$ %co. C%&% o#u9% o8o#6% u% 8#$ió &$ (%% '@0 T ' @00.000 ;9. P$o 6o6%l ' @0.000 @0.000 10 ' @00.000 N u8$#3ici$ &$ u% o#u9% o#u9% ' ( 0/ ( '@ ( 2 8#$ió $ u% o#u9% o#u9% ' 200.000*@ ' /0.000 /0.000 P% U $5ui%&o# ($&io 6i$$ u% (%% &$ 0 ;9 $5ui%l$6$ % 00 N &$ 8$o. L% lo9i6u& &$ u $5u= $ 22 ( > $l %co 02 ( co u% u8$#3ici$ &$ 0@@ ( 2. L% 8#$ió $ u $5u= $ P ' @00*0@@ ' ?0? P% So#8#$&$6$($6$ So#8#$&$6$($6$ l% $o#% $B$#c$ (< 8#$ió 5u$ $l 6%5u$ > $l $5ui%&o#. 2
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
B- Cálculo de presión hidrostática 9.- Si a@a"i)s un lu)en "e 3& c) 3 "e aua "en$r "el $u!* :cu;l ser; la presión i"rs$;$ica i"rs$;$ica "e!i"a al aua en el pun$ "n"e se a clca" la !ase placa "el $u!= Da$ S placa 3/ c)%. Slución Co(o l% &$i&%& &$l %9u% $ d ' 1.000 ;9*( $(o &$ co$#6i# $l olu($ % ( 8o# 6%6o! ' 0 c(
1 ( ' 0 . 10)- ( 10- c(
Ao#% c%lcul%(o l% (%% &$ %9u% %%&i&%! m=Vd
' 0 .l0)- ( .10 ;9*( ' 0. 10 ) ;9
5u$ (ul6i8lic%&% 8o# l% 9#%$&%& o &%#< l% 3u$#4% &$,i&% %l l=5ui&o %%&i&o lo 5u$ $#< i9u%l % l% 3u$#4% $B$#ci&% 8o# $l %9u% > 5u$ i(8$&i#< 5u$ $ &$8#$&% l% 8l%c% &$l 3o&o! F= m 9 ' 0 10 ) ;9 .? (* 2 ' 2?@.10 )2 N
Fi%l($6$! P ' F*S F* S ' 2? 2 ?@@ 10 )2 N ' :? P% : 10)@ (2
8.- Un "epósi$ cil5n"ric "e ? ) "e al$ura cu(a !ase $iene 1 ) "e ra"i es$; $$al)en$e llen "e aua. Calcula la 7uer2a #ue el aua e
* ¿ * ¿ Cuánto valdría ésta sí el depósito estuviera lleno de aceite de densidad 900 kg/m!
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
) D% D%6o 6o coo cooci ci&o &o! ! & %9u% ' 1 000 kglm3 , ' @ ( 9 ' ? (*2 ) L% u8$#3 u8$#3ici$ ici$ &$l &$l 3o&o 3o&o &$l &$l &$8ói6o &$8ói6o &$ ,%$ ,%$ ci#cul ci#cul%# %# %l$! %l$! S ' 8i .# 2 S ' 1@ H1 ( 2 ' 1@ (2 ) C%lcu C%lcul%( l%(o o l% 3u$# 3u$#4% 4% $B$# $B$#ci& ci&%% 8o# $l $l %9u%! %9u%! F '& . S. . 9 F ' 1000 ;9*( . 1@ ( . @ ( . ? (* 2 ' 12.0 ;9. (* 2 ' 12.0 N
2
) C%lcul%( C%lcul%(o o l% 3u$#4% 3u$#4% $B$#ci&% $B$#ci&% 8o# 8o# $l %c$i6$. %c$i6$. E l% $8#$ $8#$ió ió %6$#io %6$#io## &$,$(o &$,$(o c%(,i%# $l %lo# &$ l% &$i&%&. F ' ?00 ;9*(.1@ (2 .@ ( . ? ? (* (* 2 ' 110::?2 N
/.- Calcula el alr "e la presión i"rs$;$ica en un pun$ si$ua" a 1&& ) "e pr7un"i"a" en el )ar "aua "e )ar 1 &3& 0) 3. - Da$s cnci"s 1&& )* " 1 &3& 0) 3 C%lcul%(o l% 8#$ió i&#o6<6ic%! P ' & 9 P ' 100 H;9*( 100 ( ? (*2 ' 1.00?.@00 P% R$8u$6%! l% 8#$ió i&#o6<6ic% $ &$ 1.00?.@00 P%.
+.- Calcular la presión a #ue se encuen$ra s)e$i" un su!)arin nuclear su)eri" a ?&& ) "e pr7un"i"a" pr7un"i"a" "aua "el )ar ) ar 1.&%9 rc) 3 & ' 1.02/ 9*c( '1.02/ 10 ) ;9*10)- ( ' ' 1.02 .02/ 10 10 ;9*( 9 ' 10 (2 P ' & 9 ' 1.02/ 10 10 @00 ' @1 10 - P% 8#$ió &$,i&% %l %9u% &$l (%#.
6.- Un su!)arin se encuen$ra a 9& )e$rs "e pr7un"i"a" en el )ar. Sa!ien" #ue la "ensi"a" "el aua "e )ar es 1*1 c) 3* calcula a La presió presión n #ue es$; es$; spr$an spr$an" " el su!)arin. su!)arin. ! La 7uer2a 7 uer2a #ue a!r5a #ue reali2ar para a!rir una esc$illa "e &*9 ) % "e super7icie. Aua "ensi"a" 1*1 c)3 ' 9& )
@
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
% A8lic%(o A8lic%(o $l 8#ici8io 3u&%($6%l &$ l% i&#o6<6ic%! 8 ' & . 9 . E8#$%(o 8#$i%($6$ 8#$i%($6$ 6o&% l% ui&%&$ $ $l S.l.! 9 ' ? (*2 & ' 11 H9*c( . 0001 H;9*9 1000000 Hc(*( ' 1100 ;9*( ' /0 ( 8 ' 1100 . ? . /0 ' /? 000 P% .
, L% 3u$#4% 5u$ &$,$(o #$%li4%# #$%li4%# $ co(o (=i(o l% 5u$ 5u$ o8o#6o l% $co6ill%! $co6ill%! F ' 8 . S ' /? 000 HN*( 2 . 0/ H(2 ' 2-?/00 N
C - Aplicación "el principi "e pascal 1&.- Tene)s una prensa i"r;ulica. Las super7icies "e sus seccines sn 9& c) % la "el pis$ón pe#ue@ ( %9& c) % la "el pis$ón ran"e. Cn ella #uere)s lean$ar una )asa "e ?&&0. a :Fu> 7uer2a $iene $iene #ue reali2ar reali2ar el pera"r pera"r "e la prensa= "# :Dón"e "e!e clcar el !
Slución % E 8#i($# lu9%# c%lcul%#$(o l% 3u$#4% &$ l% (%% 5u$ 5u$#$(o l$%6%#! F ' ( . 9 ' @00 . ? ' .?20N Ao#% %,i$&o 5u$ l% #$l%ció $6#$ &o $ccio$ $! S '
2/0 2/0 c( 2 ' /0 c(2
/
Po&$(o c%lcul%# l% 3u$#4% 5u$ $ &$,$ $B$#c$#! .?20 ' 3+ / &$ &o&$ 3 ' ?22
' :@N
/
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
/ El o,B$6o &$ @00 ;9 %> 5u$ coloc%#lo $ $l 8i6ó &$ (%>o# $cció 8%#% 5u$ l% 3u$#4% 3 5u$ $B$#c$ $l o8$#%&o# $ 8u$&% (ul6i8lic%# 8o# / 5u$ $ l% #$l%ció $6#$ l% &o $ccio$. c No 8o&#=% l$%6%# $l o,B$6o. b)
11.- Una prensa i"r;ulica es$; pris$a "e "s >)!ls* un "e 1& c) % ( $r "e 1&&& c) % . Si se aplica en el )enr una 7uer2a "e 19 0p* :cu;l es la 7uer2a #ue se e)!l )a(r= )
D%6o cooci&o! FA ' 1/ ;8 SA ' 10 c( 2 S ' 1 000 c( 2
)
P%#% P%#% 6#%,% 6#%,%B% B%## $ $ $l $l SI SI 6#% 6#% 3o 3o#( #(%( %(o o lo lo ;8 ;8 $ $ N. N. FA ' 1/;8 ' 1/ . ?N* 1 ;8 ' 1@: N
)
C%lc C%lcul ul%( %(o o l% l% 3u$# 3u$#4% 4% 5u$ 5u$ $ $ $B$ $B$#c #c$$ $ $l $l K(,o K(,olo lo (%> (%>o# o#!! F ' FA . S* SA F ' 1@:N . 1.000 c( 2 * 10 c(2 ' 1@:00N
)
R$8u R$8u$6 $6%! %! l% 3u$#4% 3u$#4% 5u$ $ $B$#c $B$#c$$ $ $l K(, K(,olo olo (%> (%>o# o# $ &$ 1@:0 1@:000 N.
1%.- Calcular la 7uer2a #ue se "e!e e
D-Principi "e Ar#u5)e"es Ar#u5)e"es 13.-I)aina #ue pesas cn el "ina)ó)e$r un !
6$$(o 5u$! 020 ' 1.000 . ?G V = 20@ l0)/( ' 20@c( -
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
E6$ olu($ &$l l=5ui&o &$%loB%&o coici&$ $%c6%($6$ co $l olu($ &$ l% 8i$&#%. Ao#% c%lcul%#$(o l% (%% &$ l% (i(% > u &$i&%&! m ' P*9 ' 1 $6o
' 0l02 ;9 ' 102 9
?(* d = m/V '
0102;9 ' / . l0 ;9*( 20@ l0/ (
1?.-Una pie2a )e$;lica "e 7r)a cH!ica* "e &*% ) "e aris$a* se su)ere aua " L 1 &&& 0) 3. : Fu> 7uer2a "e e)pu
-
E ' 1-00 ;9*( . 00 10) ( . ? (*2 ' 10-- N El peso aparente $ l% &i3$#$ci% $6#$ $l 8$o #$%l > l% 3u$#4% &$ $(8uB$! 8 ' 8 ) E 8 ' 12N ) 10-- N ' 1@ N
-
R$ul6%&o! $l &i%(ó($6#o (%#c%#< 1@ N.
19.-Un cuerp cu( lu)en es "e &*&+ ") 3 ( #ue pesa en el aire 1% N se in$r"uce en )ercuri. Si* )e"ian$e un "ina)ó)e$r* )e"i)s el pes "el cuerp "en$r "el )ercuri "L 13 8&& 0) 3* :#u> alr allare)s= ) D%6o cooci&o! 8 ' 12 N & L ' 1-00 ;9*( ' 00 &( ) T#%3o#(%(o $l olu($ $8#$%&o $ &( % (. ' 00 &( ' 00 . 10 ) ( ) C%lcul%(o l% 3u$#4% &$ $(8uB$! E ' & L 9 18.- :Pr #u> sn $an pelirss ls ice!er= Cu%&o u 6K(8%o &$ i$lo $ &$9%B% &$ u 9l%ci%# > c%$ %l (%# 3lo6% >% 5u$ u &$i&%& 0?1: 9*c( $ ($o# 5u$ l% &$l %9u% &$l (%# 102/ 9*c(. $%(o 5u$ 3#%cció &$l 6K(8%o 8$#(%$c$ u($#9i&%. Su8o9%(o 5u$ $l 6#o4o &$ i$lo 6i$$ u olu($ >. Co(o Co(o $6< $ $5uili,#io u 8$o HP $ i9u%l %l $(8uB$ HE. :
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
P$oi$lo ' P$o%9u% &$%loB%&% (i$lo . 9 ' (&$%loB%&% . 9 & B$lo i$lo ' &%9u% . u($#9i&o u(B$#9i&o * i$lo ' &i$lo * &%9u% ' 0?1: 9*c( * 002/ 9*c( ' 0 ? ' ? *10 &$l olu($ 6o6%l &$l ic$,$#9 ólo $ $ H3lo6% l% &Kci(% 8%#6$.
1/. -Calcular el e)pu
1+.-. :Fu> suce"er; al "e &$l cu$#8o 5u$ $6< $ Kl u($#9i&o. L% &$i&%& &$l ($#cu#io $ &9 ' 1- 9#*c(. Co(o $l %lu(iio 6i$$ u% &$i&%& ($o# 5u$ $l ($#cu#io 3lo6%#<. E c%(,io co(o $l o#o 6i$$ u% &$i&%& (%>o# 5u$ $l ($#cu#io $ u&i#< $ Kl. 16.-:Pue"e 7l$ar en el aua un cuerp "e ?& 0 si su lu)en es "e &*&9 ) 3= )
P#i($ P#i($#o #o co(8%# co(8%#%(o %(o l% l% &$ &$i&% i&%&$ &$!! D$ D$i& i&%& %& &$l %9u %9u%! %! & L ' 1000 ;9*( D$i&%& &$l óli&o! & ' ( * & ' @0 9* 00/ ( ' 00 ;9 *(
) R$8u R$8u$6 $6%! %! l% co& co&ici ició ó 8%#% 8%#% 5u$ 5u$ u cu$# cu$#8o 8o 3lo6$ 3lo6$ $ $ 5u$ l% l% &$i &$i&%& &%& &$l &$l óli& óli&oo $% i3$#io# % l% &$l l=5ui&o. Co(o 00 ;9*( 1 000 ;9*( $l cu$#8o 3lo6%#<.
%&.-Un !
L% (%% l% c%lcul%(o &i#$c6%($6$ &$ l% $8#$ió &$l 8$o $ $l %i#$! P$o ' ( 9 :0 HN ' ( H;9 . ( ' :1@;9
? HN*;9
El $(8uB $(8uB$$ $8$#i $8$#i($ ($6%& 6%&oo 8o# $l o,B$ o,B$6o 6o $! $! E ' :0 ) /0 ' 20N Po# o6#% 8%#6$ E ' . &1 . 9 > $ $6$ c%o $l l=5ui&o $ %9u% lu$9o & 1 ' 1 000 ;9*( 20 HN ' H( . 1000 H;9*( . ? HN*;9 ' 20 * H1000 . ? ' 0002 (
COLEGIO SANTOS APOSTOTES….CON CALIDAD Y EFICIENCIA LOGRAREMOS LA EXCELENCIA GUIA EJERCICIOS 2 FISICA 10 FLUIDOS EN REPOSO
L% &$i&%& &$l cu$#8o $#< $6oc$ (* ' :1@ * 0002 ' /:0 ;9*(
?
