Problemas de Física de Presiones. Principios de Pascal y Arquímedes

presion

Física y Química de 4º de E.S.O.

Problemas de Presiones, Fuerzas en Fluidos, Presión hidrostática, Principio de Pascal, Principio de Arquímedes.

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Problema 1

  • Una bañera contiene agua hasta 50 cm de altura. a) Calcula la presión hidrostática en el fondo de la bañera. b) Calcula la fuerza que hay que realizar para quitar el tapón de 28 cm2 de superficie, situado en el fondo de la bañera.

https://youtu.be/HoisOkNPAgM?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 2

  • Un elevador hidráulico consta de dos émbolos de sección circular de 3 y 60 cm de radio, respectivamente. ¿Qué fuerza hay que aplicar sobre el émbolo menor para elevar un objeto de 2000 kg de masa colocado en el émbolo mayor?

https://youtu.be/i77S9a1n8YU?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 3

  • Con una grúa hidráulica se quiere levantar una carga de 1500 kg. Si la superficie del émbolo más pequeño es de 10 cm2 y la del más grande es de 0,25 m2, ¿qué fuerza hay que aplicar? Explica el principio en el que te basas.

https://youtu.be/w_GDLHpomPs?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 4

  • Determina la presión que ejerce un esquiador de 70 kg de masa sobre la nieve, cuando calza unas botas cuyas dimensiones son 30×10 cm. ¿Y si se coloca unos esquíes de 190×12 cm?

https://youtu.be/E6Dexnehma4?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 5

  • Una piedra de 0,5 kg de masa tiene un peso aparente de 3 N cuando se introduce en el agua. Halla el volumen y la densidad de la piedra.

https://youtu.be/K9uQInSoy9I?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 6

  • Si queremos que una prensa hidráulica multiplique por 15 la fuerza aplicada por una persona, ¿qué relación debe existir entre las superficies de ambos pistones?

https://youtu.be/NY49k-DYtn4?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 7

  • Un bloque de madera de 2,5 m3 de volumen flota en el agua. Sabiendo que la densidad de la madera es 600 kg/m3, calcula que parte del volumen total del bloque queda bajo el agua.

https://youtu.be/CCdwH_XoMSY?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 8

  • Un cilindro de madera tiene una altura de 30 cm y se deja caer en una piscina de forma que una de sus bases quede dentro del agua. Si la densidad de la madera es 800 kg/m3, calcula la altura del cilindro que sobresale del agua.

https://youtu.be/HUxH0jRe9f4?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 9

  • Al sumergir una esfera metálica de 500 cm3 de volumen en cierto líquido, observamos que experimenta un empuje de 7,3 N. Calcula la densidad del líquido.

https://youtu.be/-uB480RrABA?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 10

  • Tenemos una joya que nos han dicho que es de oro. Pesa 0,0490 N en el aire. Al sumergirla en agua su peso es de 0,0441 N. ¿Es cierto lo que nos han dicho? ρagua = 1000 kg/m3; ρoro = 19300 kg/m3.

https://youtu.be/VfG1WgWSQJY?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 11

  • Un cilindro de madera de 20 cm de altura y sumergido se observa que emerge 5 cm. ¿Cuál es la densidad de la madera? ρagua = 1000 kg/m3

https://youtu.be/uhUTPXsain8?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 12

  • Un submarino está sumergido en el mar a la profundidad de 300 m. La fuerza máxima que soporta una ventanilla circular de 10 cm de radio es de 100000 N. ¿Aguantará la ventanilla o se romperá? Densidad agua del mar: 1030 kg/m3

https://youtu.be/0HR_gic96gA?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 13

  • Probablemente te hayas preguntado por qué Torricelli utilizó mercurio y no otro líquido, como por ejemplo, agua. Si quieres repetir la experiencia de Torricelli utilizando agua, ¿cuánto ha de medir la columna de agua en el interior del tubo para equilibrar la presión atmosférica? Datos: Presión atmosférica a nivel del mar: 101300 Pa ; Densidad del agua: 1000 kg/m3

https://youtu.be/DQf9GPzVZWg?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 14

  • Un cilindro de aluminio tiene una densidad de 2700 kg/m3 y ocupa un volumen de 2 dm3; tiene un peso aparente de 12 N dentro de un líquido. Calcula la densidad de ese líquido.

https://youtu.be/fBKhzgUWviM?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 15

  • Demuestra, cuantitativamente, por qué los icebergs son tan peligrosos para la navegación. Dato: densidad del hielo 889 kg/m3.

https://youtu.be/i6wCwCyRplk?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 16

  • Un tubo en U se ha llenado la rama de la derecha con mercurio y la de la izquierda con un líquido L de densidad desconocida. El líquido de la rama tiene una altura de 14 cm y la diferencia de altura entre las dos superficies del mercurio es de 2 cm. Hallar la densidad del líquido desconocido. Datos: densidad del mercurio 13,6 g/cm3.

https://youtu.be/GfukL-7iW2o?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 17

  • Un bloque de madera de 2,5 m3 de volumen flota en agua. Sabiendo que la densidad de la madera es 600 kg/m3, calcula qué parte del volumen total del bloque queda bajo el agua.

https://youtu.be/m_7p2JVJ7AU?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 18

  • Una cadena de plata de 126 g se sumerge en agua, observando que sufre un empuje de 0,1176 N. Con estos datos, calcula: a) El volumen de la cadena; b) La densidad de la plata.

https://youtu.be/I4G85I-Kr8U?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 19

  • Una caja cúbica de 10 cm de arista está sumergida en agua destilada 6 cm. ¿Cuántos gramos de arena habrá que echar dentro de esa caja para que esté totalmente sumergida? Densidad agua 1000 kg/m3

https://youtu.be/G3gViF4nXF8?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 20

  • Un buzo está reparando una pared de una presa y se encuentra sumergido a una profundidad de 50 m. Calcula:
  1. La presión a la que está sometido el submarinista.
  2. Suponiendo que el buzo lleva una escafandra esférica de radio 0,30 m, averigua si se romperá el cristal sabiendo que soporta una fuerza máxima de 6×105

https://youtu.be/JQubnKEhfHQ?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 21

  • Una esfera de aluminio de densidad 2,7 g/cm3 de 4 cm de radio se introduce en agua colgando de un dinamómetro:
  1. ¿Quedará la esfera completamente sumergida? ¿Por qué?
  2. Calcula el peso de la esfera en el aire.
  3. Calcula la fuerza de empuje que experimenta en el agua.
  4. Calcula el peso que tendrá cuando esté sumergida.

Vesfera = 4/3 π r3; ρagua = 1000 kg/m3

https://youtu.be/m_1usD6rcgQ?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 22

  • Tres recipientes idénticos están llenos de agua, alcohol y aceite de oliva, respectivamente. Determina la altura que debe alcanzar el líquido en los recipientes con alcohol y aceite para que la presión ejercida por estos sobre el fondo sea igual a la del recipiente de agua. La altura del agua en el recipiente es de 10 cm. Datos: ρalcohol = 0,791 g/cm3; ρaceite = 0,910 g/cm3; ρagua = 1 g/cm3

https://youtu.be/tadp4g9VLqI?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

Problema 23

  • A 150 m de profundidad en el fondo del mar, se encuentra una baldosa prehispánica. Considerando que la baldosa tiene forma cuadrada, y que mide 20 cm de lado, calcula la presión que ejerce el agua sobre la baldosa. Ρagua de mar = 1030 kg/m3.

https://youtu.be/3MzD1feip1Q?list=PLFb-Qy9krgMh07i7wfvwj0-xrOpuRK6ih

 

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