Ejercicios adicionales 5 - Física 1

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Guía 6: Problemas Adicionales 
Asignatura: Física 1 (Biotecnología) 
Docente (Teórica): Dr. BRIAN WUNDHEILER (brian.wundheiler@iteda.cnea.gov.ar) 
Docente (Practica): Dr. DIEGO MELO (diego.melo@iteda.cnea.gov.ar) 
Día/Horario: Miércoles, 17 hs a 22 hs 
Problema 1: Una esfera de poliestireno expandido (EPS, un material conocido popularmente como 
Telgopor), con radio de 25 cm, se encuentra completamente sumergida dentro de un recipiente 
que contiene agua. La esfera se encuentra en equilibrio gracias a dos cuerdas inextensibles que 
sujetan a la esfera, tal como indica la figura. Determine: a) La tensión presente en cada cuerda. b) 
Como cambia la tensión si el fluido fuese reemplazado por mercurio. En los cálculos considere las 
densidades ρEPS = 40 kg/m
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 y ρHg = 13534 kg/m
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. 
 
Problema 2: Se tiene dos bloques conectados entre sí, mediante un sistema de cuerda y poleas 
ideales, tal como indica la figura. Uno de los bloques es un paralelepípedo con masa m2 de 4 kg, y 
lados de 10 cm (largo), 10 cm (ancho) y 25 cm (altura), que está completamente sumergido en 
agua, mientras que el otro bloque, con masa m1 de 2 kg está en contacto con el aire. Determine: a) 
La aceleración de cada bloque, b) La tensión en la cuerda, y c) El valor de m2 para que el sistema se 
encuentre en equilibrio. 
 
Problema 3: Una boya esférica, cuya masa es de 6 kg, se encuentra sumergida en agua al 60 % de 
su volumen. Mediante una varilla rígida de masa despreciable se sujeta la boya a un cubo de 2 kg, 
cuyos lados miden 0.15 m, de forma tal que el cubo queda completamente sumergido, tal como 
indica la figura. Determine el radio que posee la boya. 
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Problema 4: Se tiene un gran depósito de agua “A” que vierte líquido hacia un depósito mucho 
más chico “B”, el cual posee un orificio de salida “C”, tal como indica la figura. El nivel de agua en 
el depósito A se supone constante, a una altura de 20 m sobre el suelo. La altura del orificio de 
salida C se encuentra a 1.5 m respecto al piso. Asumiendo que el depósito B tiene geometría 
cilíndrica, con radio de 10 cm, y que el orificio de salida C tiene un radio de 3 cm. Determine: a) La 
velocidad de salida del agua por el punto C, b) La presión del agua en el depósito B que se indica 
con el punto P, y c) La altura h a la cual se eleva el agua en el manómetro abierto. En sus cálculos 
considere que la presión atmosférica es 1 atm. 
 
Problema 5: Se tiene un tanque cilíndrico cuya área A2 es de 30 m
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. El tanque posee gran cantidad 
de agua hasta un nivel y2 de 6 m, nivel donde se encuentra una tapa circular de área A2 que ejerce 
una presión p2 = 3 atm sobre él agua, tal como indica la figura. El tanque posee un caño de salida, 
cuyo diámetro interno es de 2 cm, a una altura y1 de 1 m respecto al nivel del suelo. Determine: a) 
La velocidad de salida del agua por el orificio del caño, b) La distancia a la cual el agua golpea el 
suelo medida desde las paredes del tanque, y c) El tiempo necesario para drenar 60 l de agua por 
el orificio de salida. 
 
 
Problema 6: Se tiene un gran depósito de agua conectado a un sifón tal como indica la figura. 
Determine: a) La velocidad de salida del agua por el extremo inferior del sifón (
agua dentro de sifón, en los puntos 
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Se tiene un gran depósito de agua conectado a un sifón tal como indica la figura. 
La velocidad de salida del agua por el extremo inferior del sifón (C). b)
agua dentro de sifón, en los puntos A y B. 
 
Se tiene un gran depósito de agua conectado a un sifón tal como indica la figura. 
b) La presión del