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408 Capítulo 14 Mecánica de fluidos
22. Cuando los saltadores de esquí están en el aire (figura P14.22),
doblan sus cuerpos hacia adelante y mantienen sus manos en
los costados. ¿Por qué?
© TempSport/CURBIS
que está abierta a una corriente de aire cuando el viento sopla
desde cualquier dirección. Una segunda entrada al nivel del
suelo está abierta a aire casi estancado. ¿Cómo esta construcción
crea un flujo de aire a través de la madriguera?
26. En la figura P14.26, una corriente de aire se mueve de derecha
a izquierda a través de un tubo que está constreñido en la
mitad. Tres pelotas de ping pong levitan en equilibrio sobre las
columnas verticales a través de las que escapa el aire. a) ¿Por
qué la pelota de la derecha está más alta que la de en medio?
b) ¿Por qué la pelota de la izquierda está más baja que la pelota
de la derecha, aun cuando el tubo horizontal tenga las mismas
dimensiones en estos dos puntos?
Figura P14.22
23. ¿Por qué los pilotos de avión prefieren despegar con el avión
contra el viento?
24. O Un suministro de agua mantiene una relación de flujo constante
para agua en una manguera. Usted quiere cambiar la
abertura de la boquilla de modo que el agua que salga de la
boquilla llegue a una altura que sea cuatro veces la altura máxima
actual que el agua alcanza con la boquilla vertical. Para
lograrlo, ¿qué debe hacer? a) reducir el área de la abertura en
un factor de 16, b) reducir el área en un factor de 8, c) reducir
el área en un factor de 4, d) reducir el área en un factor de 2,
e) rendirse porque no se puede hacer.
25. Los perros de la pradera (figura P14.25) ventilan sus madrigueras
al construir un montículo alrededor de una entrada.
Figura P14.26
27. O i) Un vaso con agua contiene cubos de hielo flotantes. Cuando
el hielo se funde, ¿el nivel del agua en el vaso a) sube,
b) baja o c) permanece igual? ii) Uno de los problemas predichos
debidos al calentamiento global es que el hielo en las
capas de hielo polares se fundirá y elevará el nivel del mar en
todas partes del mundo. ¿Hay más preocupación por el hielo
a) en el polo norte, donde la mayoría del hielo flota en el
agua; b) en el polo sur, donde la mayoría del hielo se asienta
en tierra; c) en ambos polos o d) en ningún polo?
Henry Leap y Jim Lehman
Pamela Zilly
Figura P14.25
Problemas
1. Calcule la masa de una esfera sólida de hierro que tiene un
diámetro de 3.00 cm.
2. Encuentre el orden de magnitud de la densidad del núcleo de
un átomo. ¿Qué sugiere este resultado en cuanto a la estructura
de la materia? Modele un núcleo como constituido por
protones y neutrones cercanamente empaquetados. Cada uno
tiene 1.67 10 27 kg de masa y radio del orden de 10 15 m.
3. Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas
con tacón de aguja. Si el tacón es circular y tiene un radio de
0.500 cm, ¿qué presión ejerce sobre el piso?
4. ¿Cuál es la masa de la atmósfera de la Tierra? (El radio de la
Tierra es 6.37 10 6 m y la presión atmosférica en la superficie
es 1.013 10 5 Nm 2 .)
2 intermedio; 3 desafiante; razonamiento simbólico; razonamiento cualitativo