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Guía de ejercicios de estática de los fluidos. TP06

Contenido: Hidrostática. Presión y Densidad. Prensa hidráulica. Empuje. Problemas con resultados.

Hidrostática

Resolver los siguientes ejercicios:

Problema n° 1) Una boya esférica cuyo volumen es de 7 m³ pesa 1820 N. Si el aparato productor de luz pesa 385 N, ¿cuánto deberá pesar el lastre para que la hunda hasta la mitad en agua de mar?

Respuesta: 1382,5 N

Problema n° 2) Se sumerge un cuerpo en agua y recibe un empuje de 65 N, ¿qué empuje experimentará en éter (ρ = 0,72 gf/cm³) y en ácido sulfúrico (ρ = 1,84 gf/cm³)?

Respuesta: 45,9 N y 117,3 N

Problema n° 3) ¿Qué presión ejerce un prisma de hierro cuya base es de 25 cm² y su altura de 42 cm? (δ = 7,8 g/cm³).

Respuesta: 0,3213 bar

Problema n° 4) Si un cubo de hierro de 30 cm de lado está apoyado sobre una mesada, ¿qué presión ejerce? (δ = 7,8 g/cm³).

Respuesta: 22947,6 bar

Problema n° 5) Un pilón de cemento ejerce una presión de 125 kgf/m², si su peso es de 2 tn, ¿cuál es la superficie de su base?

Respuesta: 8 m²

Problema n° 6) ¿Cuál es la fuerza aplicada al pistón menor de una prensa hidráulica si se logra una fuerza de 1800 kgf? Los pistones son de 4 cm y 10 cm de radio.

Ver solución del problema n° 6

Problema n° 7) El radio del pistón chico de una prensa hidráulica es de 5 cm, sobre el cual se aplica una fuerza de 950 N. ¿Cuál será el radio del pistón mayor si se desea una fuerza 4 veces mayor?

Ver solución del problema n° 7

Problema n° 8) Calcular la presión que se ejerce sobre el fondo de un recipiente lleno con mercurio, si el nivel del mismo es de 40 cm (δ = 13,6 g/cm³).

Respuesta: 544 gf/cm²

Problema n° 9) Un pontón rectangular cargado pesa 180000 N, la penetración en el agua es de 60 cm. ¿Cuál será el área horizontal del pontón?

Respuesta: 30 m²

Problema n° 10) ¿Cuál será la sección que debe darse al pistón mayor de una prensa hidráulica para que al aplicar una fuerza de 150 N en el pistón menor se obtenga una fuerza de 2100 N?. El pistón menor tiene una sección de 40 cm².

Ver solución del problema n° 10

Problema n° 11) ¿Qué fuerza ejercerá el pistón menor de un sillón de dentista para elevar a un paciente de 85 kg? Si el sillón es de 300 kg y los émbolos son de 8 cm y 40 cm de radio.

Ver solución del problema n° 11

Problema n° 12) Un tanque cilíndrico de 1,2 m de radio y 6 m de alto, tiene una masa de 450 kg, se llena hasta 2/3 con aceite (δ = 0,92 g/cm³). Determinar ¿cuál es la presión que ejerce el tanque? y ¿cuál es la presión que ejerce el aceite en el fondo del recipiente?

Respuesta: 3705 bar y 36,09 bar

Problema n° 13) Un trozo de corcho de 40 cm³ se coloca en éter (δ = 0,72 g/cm³), si la densidad del corcho es de 0,24 g/cm³, ¿qué volumen queda sumergido?

Respuesta: 13,3 cm³

Problema n° 14) Un prisma de hielo cuyo volumen es de 9,5 cm³ está en agua de mar (δ = 1,025 g/cm³), si su densidad es de 0,84 g/cm³, ¿cuál es el volumen que emerge?

Respuesta: Se hunde

Responder el siguiente cuestionario:

Pregunta n° 1) ¿Qué es flotación y cuáles son sus condiciones?

Pregunta n° 2) ¿Tiene importancia el peso específico del líquido en el fenómeno de flotación?

Pregunta n° 3) ¿Cuáles son las aplicaciones más importantes del principio de Arquímedes?

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