Guía de ejercitación HIDROSTÁTICA CLASE 5

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE VILLA MARIA 
CURSO DE ADMISIÓN A MEDICINA 2017 
FISICA: HIDROSTÁTICA - HIDRODINÁMICA 
 
 
 
1) En cada uno de los siguientes recipientes que contienen líquido indicar la dirección y sentido de las 
fuerzas que ejerce el líquido sobre las paredes del recipiente en los puntos indicados. 
 
 
 
2) La presión atmosférica es de aproximadamente 1 kgf/cm². ¿Por qué no nos aplasta? 
b) Si se redujera artificialmente la presión a valores cercanos a cero, ¿los objetos no pesarían nada? 
c) Los albañiles usan un nivel que consiste en una manguera transparente con agua en su interior abierta en 
ambos extremos. ¿Cómo se usa y por qué? 
 
3) ¿A qué altura con respecto al brazo debe colocarse una bolsa de suero (densidad 1 kg/lt) para que el 
líquido entre a la vena? (presión sanguínea en la vena 10 mmHg). 
 
 
 
 
4) En una jeringa el émbolo tiene un área de 2,5 cm² y el líquido pasa por una aguja de 0,8 mm² de sección 
transversal. ¿Qué fuerza mínima debe aplicarse al émbolo para inyectar el líquido en una vena en la que la 
presión sanguínea es de 1 cmHg? 
 
5) Con un intenso esfuerzo de succión, la presión en la cavidad bucal puede ser 80 mmHg inferior a la 
presión atmosférica. Con esta información, ¿cuál sería la máxima altura a la que podría ser sorbida el agua 
con una pajita? 
 a) 1,09 m b) 8 cm c) 10 m 
 d) 5,8 m e) 760 mm f) 15 cm 
 
 
6) ¿Cuál es el peso de una caja que ejerce sobre la mesa una presión de 800 Pa y está apoyada sobre una 
base de 120 dm2. 
 
7) Calcular la superficie donde está apoyado un cajón que pesa 15000N y ejerce una presión de 5000 Pa. 
 
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8) Un esquiador de 60 kg está apoyado sobre unos esquís cuyas dimensiones son: 2 m x 0.10 m cada uno. 
¿Cuál es la presión que ejerce sobre la nieve?. Expresar el resultado en Kgf/cm2 y Pa. 
 
9) Una silla de 5 kgf se apoya en el suelo sobre 4 patas cuya superficie de contacto es de aproximadamente 
4 cm2 cada una de ellas. Calcular la presión que ejerce cuando se sienta una persona de 75 kg. 
 
10) Calcular la presión hidrostática en el fondo de un acuario que contiene agua hasta una altura de 80 cm 
si el peso específico del agua es de 9.8 kgf/dm3. 
 
11) Calcular la presión en el fondo de una bañera en la que el agua alcanza una altura de 40 cm. ¿Cuánto 
vale la fuerza con la que se debe tirar del tapón de la bañera para vaciarla sabiendo que este tiene forma de 
círculo de 4 cm de diámetro. 
 
12) ¿Cuál es la presión en el fondo de un tanque con nafta de 130 cm de altura, sabiendo que el peso 
específico de la nafta es de 5.566 N/dm3? Si el tanque es cilíndrico de 60 cm de diámetro, cuál es la fuerza 
total en el fondo del tanque? 
 
13) Un recipiente contiene un líquido hasta una altura de 5 cm y la presión en el fondo es de 66.64 N/dm2. 
¿Cuál es el peso específico del líquido? ¿Qué líquido es? 
 
14) Un recipiente se llena de agua a una profundidad de 20 cm. En la parte superior del agua flota una capa 
de petróleo de 30 cm de espesor con peso específico 0.7. ¿Cuál es la presión absoluta en el fondo del 
recipiente? 
 
15) La pared más alta de una represa mide 302 m. Calcular la presión que ejerce el agua en la base de dicha 
represa. 
 
16) En un recipiente cilíndrico, cuya base tiene 100 cm2 de superficie, se vierten 0.5 dm3 de un líquido de Pe 
= 1.2 grf/cm3, luego 1 dm3 de un aceite de Pe = 0.8 grf/cm3. Calcular: 
La presión a 10 cm de la superficie libre. 
La presión a 15 cm de la superficie libre. 
La presión en el fondo del recipiente. 
La base del recipiente está armada con ciertos tornillos que soportan 0.14 kgf cada uno, hallar la cantidad 
que se usó de los mismos. 
 
17) Un recipiente de forma cúbica se encuentra totalmente lleno de agua y que ejerce, en el fondo del 
mismo, una presión de 0.038722 atm. Calcular la arista del recipiente. 
 
18) Los émbolos de una prensa hidráulica tienen sección circular y sus diámetros son respectivamente 8 cm 
y 40 cm. Cuál es la fuerza que se produce en el émbolo de mayor diámetro cuando en el más pequeño se 
aplica una fuerza de 50 N. 
 
19) En un sillón de dentista el pistón chico tiene un diámetro de 8 cm y el grande de 50 cm. ¿Qué intensidad 
deberá tener la fuerza que hace el dentista para levantar a una persona cuya masa es de 70 kg? 
 
20) Sobre el émbolo menor de una prensa hidráulica se aplica una fuerza de 50 kgf. Si en el otro se obtiene 
otra de 100 kgf. ¿Cuál es la relación entre los radios de los émbolos? 
 
21) Una masa de hierro que tiene la forma de un prisma cuyas aristas son 1.20 m, 5 dm, y 48 cm se halla 
sumergida en agua. Calcular la fuerza de empuje. Sera el mismo empuje si está sumergido en agua de mar, 
cuya densidad es de 1.026 gr/cm3? 
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22) Un objeto sólido tiene un peso de 8,1 N. Cuando se encuentra colgado de un dinamómetro y se 
sumerge en agua, la escala del medidor indica 3,2 N. ¿Cuál es la densidad del objeto? 
 
23) Un bloque macizo de madera flota en el agua, de manera que se encuentran sumergidos 2/3 de su 
volumen. Luego se lo coloca en un aceite y flota con 9/10 de su volumen sumergido. ¿Cuál es el Pe de la 
madera y del aceite? 
 
24) Un cubo de aluminio (Pe = 2,7 grf/cm3) de 4 cm de lado se coloca en agua de mar (Pe = 1,025 grf/cm3). 
¿Flota o de hunde? 
 
25) Un cubo de madera tiene 20 cm de arista y pesa 6kgf. Determinar si flota o no cuando se introduce en 
el agua y explicar por qué. Si flota, cual es el volumen de agua desplazado? 
 
26) A una esfera hueca, de volumen exterior igual a 4500 cm3 que pesa 1500 grf, ¿cuántas municiones de 
plomo de 0.5 grf cada una hay que agregarle en su interior: 
Para que flote sumergida hasta la mitad, en agua. 
Para que permanezca flotando totalmente sumergida en el mismo líquido? 
 
27) Una boya cilíndrica de 1600 kgf flota en posición vertical en agua de mar. El diámetro de la boya es de 
90 cm. Calcúlese lo que se hundirá la boya al subirse a ella un nadador que pesa 75 kgf. 
 
28) Una tabla de estireno tiene un espesor de 10 cm y una densidad de 300 kg/m3. ¿Cuál es el área de la 
tabla si flota sobre agua dulce cuando un nadador de 75 kg está sobre ella? 1,07 m2 
 
29) Un bloque de madera en forma de cilindro vertical flota sobre agua. Se vierte aceite, de densidad 600 
kg/m3, sobre el agua, hasta que la capa de aceite alcance exactamente la cara superior del cilindro, y se 
nota en este momento que la mitad del cilindro está en el agua y la otra mitad está dentro del aceite. ¿Qué 
densidad tiene la madera? (800 kg/m3) 
 
 
30) En un gato hidráulico el pistón pequeño tiene un radio de 2 cm y el pistón grande un radio de 20 cm. Si 
un auto que se sube a él tiene una masa de 2.000 kg, ¿cuál es la fuerza que debe ejercerse sobre el pistón 
pequeño para elevarlo? 
 
Un cubo de madera de 20 cm de lado y que tiene una densidad de 0,65x103 kg/m3 flota en el agua. A) ¿Cuál 
es la distancia de la cara superior del cubo al nivel del agua?, b) ¿Qué peso de plomo tiene que ponerse 
sobre la parte superior del cubo para que ésta esté justo al nivel del agua?. 7cm; 2,8 kg 
 
 
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31) Un cubo de 0,7 m de arista está completamente sumergido en agua y para ello se ejerce sobre él una 
fuerza de 600 N. Una vez que la fuerza deja de actuar el cuerpo flota, como muestra la figura. 
a) En esas condiciones, ¿cuál es la densidad del cubo? 
b) ¿Cuánto vale la presión sobre la cara inferior cuando deja de aplicarse la fuerza? 
 
 
 
 
32) El caudal medio de la sangre que circula en un tramo de un vaso sanguíneo que no presenta 
ramificaciones es de 1 litro por minuto. Densidad aproximada de la sangre 1 kg/lt. 
a) ¿Cuál es la velocidad media de la sangre en un tramoen el que vaso tiene un radio interior de 0,5 cm? 
b) ¿Y si el radio interior del vaso es de 0,25 cm? 
 
33) por un caño horizontal fluye un líquido de viscosidad insignificante, densidad 1000 kg/m3 y velocidad 2 
m/s. En un tramo la cañería se angosta disminuyendo su diámetro a la mitad. Entonces, la presión en la 
parte ancha de la cañería: 
 a) es inferior a la presión en la parte angosta en 6 kPa, 
 b) es inferior a la presión en la parte angosta en 30 kPa, 
 c) es igual a la presión en la parte angosta, 
 d) excede a la presión en la parte angosta en 6 kPa, 
 e) excede a la presión en la parte angosta en 12 kPa, 
 f) excede a la presión en la parte angosta en 30 kPa. 
 
 
 
 
34) Para un tubo horizontal de sección variable, como muestra la figura, con un fluido viscoso que entra por 
un extremo y sale por el otro, determine para los puntos A, B y C, qué opción es la correcta. 
a) La velocidad en C es menor que en A. 
b) Las velocidades y presiones en los tres puntos son iguales. 
c) Las presiones en A y C son iguales. 
d) La velocidad y la presión en A son mayores que en B. 
e) La veloc. en A es menor que en B, y la presión en A es mayor que en C. 
f) La diferencia de presión entre A y B es la misma que entre C y B. 
 
 
 
 
 
 
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35) El agua fluye por una tubería con un caudal de 30 l/s. La presión en el punto A es de 200 kPa y el punto 
B se encuentra 8 m más alto que el punto A. La sección inferior de la cañería tiene un diámetro de 16 cm y 
la sección superior se estrecha hasta un diámetro de 10 cm. a) Determinar las velocidades de las corrientes 
en los puntos A y B. b) Cuál es la presión en B? 
 
36) Por un tubo fluyen 200 l de agua por segundo. La presión en el extremo 1 es de 1.9 atm. El extremo 2 se 
encuentra a una altura de 6 m con respecto al nivel del extremo 1. El diámetro del tubo en los extremos 1 y 
2 es respectivamente, de 30 cm y 20 cm. Determinar: a) La velocidad en los dos extremos. B) La presión en 
el extremo 2. 
 
37) ¿Qué velocidad de salida lleva el agua al salir por una grieta de un recipiente a 6 m por debajo de la 
superficie? Si el área de la grieta es de 1.3 cm2, ¿Cuál es el caudal del agua al salir del recipiente? 
38) Un tanque para agua tiene en uno de sus lados una perforación de 2 cm de diámetro localizado a 5 m 
por debajo del nivel agua contenida en el tanque. ¿Cuál es la velocidad de salida del agua por la 
perforación? ¿Qué volumen de agua escapa por ella en 1 min? 
 
39) El agua se mueve a lo largo de una tubería a 4 m/s bajo una presión de 200 kPa. La tubería se estrecha a 
la mitad de su diámetro original. ¿Cuál es la presión en la parte estrecha de la tubería? 
 
40) En la figura, el fluido es agua y descarga libremente a la atmósfera. Para un flujo másico de 15 kg/s, 
determine la presión en el manómetro.