Contenido
Densidad
de cuerpos compuestos:
Ejemplo
problema densidad cuerpos compuestos (video)
Ecuación
general de la hidrostática
Video
demostración fórmula de la Ecuación general de la hidrostática
Video
demostración presión atmosférica a nivel del mar
Propiedad
de los vasos comunicantes
Video
explicación vasos comunicantes
PROBLEMAS EJERCICIOS RESUELTOS DENSIDAD (VIDEOS HIDROSTATICA)
Hidrostática
Es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.
Fluido: se denomina fluido a todo líquido o gas, debido a
que presentan facilidad de movimiento de partículas de unas sobre otras.
En los sólidos las fuerzas de cohesión entre las moléculas
son mayores que las fuerzas de repulsión.
En los líquidos las fuerzas de cohesión son iguales a las
de repulsión.
En los gases las fuerzas de cohesión de las moléculas son
menores a las fuerzas de repulsión.
Densidad
Se define como la relación entre la masa de un cuerpo o
sustancia y su volumen.
d = m/V
d: densidad
m: masa
V: volumen
Densidad de cuerpos compuestos:
d = mT / VT
mT: masa total
VT: volumen total
Densidad relativa (drel)
Es la relación entre la densidad de una sustancia y la
densidad de otra sustancia conocida, generalmente la del agua.
drel = dsus/dH2O
dH2O = 1g /cm3
Tabla de densidades
Peso específico
Se define como la relación entre el peso de dicho cuerpo o
sustancia y su volumen.
p = W/V
p = d.g
p: peso específico
W: peso
V: volumen
d: densidad
g: aceleración de la gravedad
Ejemplo problema densidad cuerpos compuestos
(video)
1. Determinar la
densidad de una pelota de caucho cuya masa del caucho es de 500g (dcaucho = 2,4
g/cm3); y está inflada con aire con un diámetro de 40cm. (daire =
1,29*10-3 g/cm3).
Presión
Es la relación entre una fuerza y el área sobre la cual se
aplica la fuerza.
Matemáticamente se representa:
P = F/A
P: presión (Pascales = N/m); (Barías = Dina/cm2);
(1Pascal = 10 Barías)
F: fuerza (Newtons)
A: área ( m2)
Problema de presión (video)
1. Una persona de
60kg de masa se encuentra en pie. Si cada una de las suelas de sus zapatos
tiene un área de 185 cm2, hallar:
a. La fuerza que
ejerce la persona sobre el piso
b. La presión que
ejerce la persona sobre el piso cuando está parada sobre los dos pies.
c. La presión que
ejerce la persona sobre el piso cuando está parada en un solo pie.
d. La presión que
ejerce la persona sobre el piso cuando está parada sobre dos pies, pero con
zapatos de nieve de 370 cm2 de área cada uno.
Presión Hidrostática (Ph)
Es la presión que existe en el interior de un fluido,
debido a la columna de del fluido que se encuentra encima de ese punto.
La presión hidrostática no depende de la cantidad de
fluido, sino de la densidad del fluido, gravedad del lugar, y de la
profundidad.
Fórmula: Ph = d.g.h
d: densidad
g: gravedad
h: profundidad
Ecuación general de la hidrostática
P2 = P1 + d.g.(h2 – h1)
P: presión
Video demostración fórmula de la Ecuación
general de la hidrostática
Presión atmosférica
Es la presión del aire de la atmósfera.
Pat = 101300 Pa = 1 atm = 1,013 bares = 760 mm de Hg = 760 Torricelli
Video demostración presión atmosférica a nivel
del mar
Presión absoluta
Es la presión atmosférica más la presión manométrica o la
presión del fluido.
Presión manométrica
Es la presión que existe en el interior de un recipiente
que contiene un fluido comprimido.
Siendo la diferencia entre la presión absoluta y la presión
atmosférica.
Propiedad de los vasos comunicantes
Si se introduce un fluido por un ramal de vaso comunicante,
el nivel alcanzado en dicho ramal será el mismo que el alcanzado en el otro
ramal. Dicho de otra forma, todos los puntos de un fluido en una misma
horizontal tienen las mismas presiones.
Video explicación vasos comunicantes
PROBLEMAS EJERCICIOS RESUELTOS DENSIDAD (VIDEOS HIDROSTATICA)
1) Un cilindro de 45,7kg de masa tiene un
radio de 15cm. Si su densidad es de 2,7g/cm3, determinar:
a. El volumen del
cilindro
b. La altura del
cilindro
2) Un recipiente
se llena totalmente con 1218g de aceite vegetal, se vacía y se vuelva a llenar
con alcohol. Determinar:
a. El volumen
del recipiente
b. El peso del
alcohol.
3) Un fusil
dispara un proyectil de 120g y 1cm de diámetro. Si el proyectil recorre el
cañón de 1,2m de longitud en 2/100 de segundo, calcular:
a. La aceleración del proyectil.
b. La fuerza que actúa sobre el proyectil.
c. La presión que ejercen los gases de la pólvora en la
base del proyectil.
4) En un pozo de petróleo se inyecta agua para
que el petróleo suba a la superficie. Si el pozo tiene una profundidad de
1800m, calcular la presión que debe tener el yacimiento de petróleo para que
tenga flujo natural, despreciando las pérdidas de fricción de la tubería.
5) Un recipiente cilíndrico se llena
completamente con 6000kg de agua. Si la presión hidrostática en el fondo del
tanque es 0,2kg/cm2, determinar:
a. El radio de la base del recipiente.
b. La altura que tiene el recipiente.
6) Un recipiente
cuya base tiene un radio de 10cm, contiene mercurio hasta una altura de 14cm y
sobre él agua con una altura de 8cm. Calcular:
a. La presión absoluta en un punto situado a 7cm, 14cm,
18cm y 22cm del fondo.
b. La presión absoluta y la fuerza total en el fondo.
7) En un tubo en U de sección 6cm2 que
contiene mercurio, se introduce por uno de los ramales un líquido de densidad
desconocida. Teniendo en cuenta las alturas que se dan en la figura, hallar:
a. La densidad del
líquido desconocido
b. El peso del
líquido desconocido
8) En un tubo de forma de U, las secciones están
en la relación 1/5. En la rama estrecha se introduce mercurio hasta un punto
situado a 20cm de la boca del tubo. Si esta rama se llena totalmente de agua,
determinar la altura que desciende el mercurio.
9) Hidrostática
problema presión absoluta hidrostática atmosférica 10 atm.
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