Problemas de Estática de Fluidos 1. Sobre una ... - Telesforo Zabala

Problemas de Estática de Fluidos
1. Sobre una mesa tenemos un cubo de acero de 2 cm de arista, y un cilindro de aluminio de 4 cm de radio.
Se pide:
a) calcular la presión que ejerce el cubo sobre la mesa.
b) altura del cilindro para que ejerza la misma presión que el cubo.
c) si sumergimos el cubo en alcohol ¿qué empuje experimenta?
Datos: d alcohol= 0,78 g/cm 3 ; d acero=7,9 g/cm 3 ; d Al=2,7 g/cm 3
2. Se quiere subir un vagón de 100 toneladas con una prensa hidráulica sobre cuyo émbolo pequeño se
ejerce una presión de 20 kgf/cm 2. Calcular:
a) Presión en pascales y en atmósferas.
b) ¿Que sección debe tener el tubo ancho sobre el cual esta situado el vagón?
3. En un vaso cilíndrico de 6 cm de radio, se vierten 2 litros de mercurio (d=13,6 g/cm3) y 4 litros de agua (d
= 1 g/cm3). Calcular la presión que soporta el fondo del vaso debida a los dos líquidos inmiscibles. Dar el
resultado en pascales, kg/cm2 y atmósferas.
4. Hallar la profundidad a que se halla sumergido un submarino si su manómetro señala como presión 4,2
kgf/cm 2.
Densidad del agua de mar =1,02 g/cm 3. Presión atmosférica 0,92 atmósferas.
5. La presión máxima que una persona normal puede soportar es de 8 atm. En función de esto ¿cuál es la
máxima profundidad a la que una persona puede descender en el mar sin correr peligro?. Considerar la
presión atmosférica igual a 1 atm y la densidad del agua del mar 1,04 g/cm 3.
6. Un batiscafo esta sumergido en el mar a una profundidad de 200 m. Se pide:
a) presión que soporta el batiscafo debida a esa profundidad.
b) fuerza que ejerce el agua sobre una ventanilla del batiscafo cuyo radio es de 50 cm.
7. Una bola de aluminio (densidad 2,7 g/cm 3) de 5 cm de radio, colgada de un dinamómetro, se introduce en
alcohol (densidad 0,78 g/cm 3). Calcular:
a) empuje que experimenta la bola.
b) peso que señala el dinamómetro al sumergir la bola.
8. Una presión de 4 N/mm 2 sobre la piel es dolorosa. Un clavo puede tener una superficie de 1 mm 2. Si un
faquir tiene un peso de 700 N, ¿cuál es el menor número de clavos que debe utilizar para no experimentar
dolor? ¿Por qué debe ser muy cuidadoso cuando se acueste o levante de una de tales camas? (R. 175)
9. ¿Qué peso puede mantener un flotador de corcho de 5 dm 3 si está sumergido completamente en el
agua?. (R.38,4 N)
10. Una boya cilíndrica que pesa 1600 kg flota verticalmente en agua. El diámetro de la boya es 90 cm.
Calcular la distancia que se hunde la boya cuando un hombre de 75 kg se coloca de pie sobre ella.
(R.12cm).
11. Se construye un barómetro con un líquido y cuando la presión atmosférica es de 1 atm, sube hasta una
altura de 5,84 m. ¿Qué densidad tiene el líquido? (R.1,76).
12. Un vaso cilíndrico tiene 3 cm de radio y una altura de 8 cm. Se llena de agua, se cubre con una hoja de
papel y se invierte. Calcular la fuerza que mantiene la hoja de papel unida al vaso si la presión atmosférica
es de 1 atm. (R.283,79 N).
13. Un globo de aire caliente está atado al suelo en un día sin viento. La envoltura del globo contiene 1200 m
3 de aire caliente de densidad 0,8 Kg/m 3. La densidad del aire circundante es 1,3 kg/m 3. Calcular la fuerza
ascensional del globo. (R.1900 N).
14. Un objeto sumergido en agua pesa 0,19 kgf y fuera de ella pesa 0,21 kgf. Determinar la densidad del
objeto.

15. Un objeto sumergido en agua pesa 0,19 kgf y el volumen de agua desalojado es de 20 ml. Determinar la
densidad del objeto.
16. Un barco tiene en su casco un agujero cuadrado de 5 cm de lado cuyo centro esta a 1,5 m por debajo de
la línea de flotación. Calcular la fuerza que debe hacerse para repararlo sabiendo que la densidad del agua
es 1,03 g/cm 3. (R.3,86 kgf).
17. Un globo de goma tiene 8 g de masa cuando está vacío. Para conseguir que se eleve se infla con gas
ciudad. Sabiendo que la densidad del aire es de 1,29 kg/m 3 y la del gas ciudad 0,53 kg/m 3 determinar el
volumen que, como mínimo, ha de alcanzar el globo para que comience a elevarse.
18. Disponemos de una plancha de corcho de 1 dm de espesor. Calcular la superficie mínima que se debe
emplear para que flote en agua, sosteniendo a un naufrago de 70 kg. La densidad del corcho es de 0.24
g/cm 2.