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EJERCICIOS DE PRESIÓN
Calcula la presión sobre cada una de las caras de un ladrillo sabiendo que el
peso total es de 20 newton y sus dimensiones
son 20cm, 10cm y 8 cm
Sol. 1000 Pa, 1250 Pa y 2500 Pa
Calcula la presión debida a una fuerza de 70 N que actúa sobre una superficie de
20 cm2.
Sol. 35000 Pa
Determina la presión que ejerce un esquiador de 70 kg de masa sobre la nieve,
cuando calza unas botas cuyas
dimensiones son 30 x 10 cm. ¿Y si se coloca unos esquíes de 190 x 12 cm?
Sol: 11433 Pa; 1504 Pa
¿Quien ejerce más presión sobre el suelo?
a. un elefante de dos toneladas que se apoya solo sobre una de sus patas de 500
cm2 de superficie.
b. Una bailarina de 50 kg que se apoya sobre la punta de uno de sus pies de 3 cm
de superficie.
Sol. a) 3,92*105 Pa b) 1,63*106Pa Ejerce mayor presión la bailarina.
Una esquiadora de 60 kg se desliza sobre la nieve con unos esquís de 1000 cm2 de
superficie cada uno. Si se quita los
esquís y se desplaza sobre sus botas de 100 cm2 de superficie cada una.
a. Que presión ejerce sobre la nieve en cada caso?
b. Podrá desplazarse con las botas sobre nieve muy blanda?
Sol.botas = 2,94 *103 Pa esquis = 2,94 *104 Pa b) no podrá caminar
EJERCICIOS DE PRESION HIDROSTATICA
Un depósito cilíndrico de 4 m de altura cuya base tiene 1 m de radio está
totalmente lleno de agua. Calcula la fuerza que
el agua ejerce sobre el fondo. ¿Cuánto valdría ésta si el depósito estuviese
lleno de aceite de densidad 900 Kg/m3?
Sol. 110779,2 N
Calcula el valor de la presión hidrostática en un punto situado a 100 m de
profundidad en el mar (d agua de mar = 1 030
kg/m3).- Datos conocidos: h = 100 m, d = 1 030 kg/m3
Sol. 1.009.400 Pa
Calcular la presión a que se encuentra sometido un submarino nuclear sumergido a
400 m de profundidad (d agua del mar
= 1.025 gr/cm3)
Sol. 4,1 x 106 Pa
Un submarino se encuentra a 50 metros de profundidad en el mar. Sabiendo que la
densidad del agua de mar es 1,1 g/cm3
, calcula:
a)La presión que está soportando el submarino.
b) La fuerza que habría que realizar para abrir una escotilla de 0,5 m2 de
superficie.
Agua densidad = 1,1 g/cm 3 h = 50 m
Sol. 539 000 Pa, 269500 N
Sabiendo que la densidad del agua del mar es aproximadamente 1150 kg/m3, calcula
la presión hidrostática que soporta
un submarinista a 35 m de profundidad. ¿Por qué es necesario realizar una
descompresión gradual antes de subir a la
superficie?
Sol. 3,9 atm
Los restos del Titanic se encuentran a una profundidad de 3800 m. Si la densidad
del agua del mar es de 1,03 g/cm3,
determina la presión que soporta debida al agua del mar.
Sol: 38357200 Pa
Un submarinista ha descendido hasta una profundidad de 25 m en el Mar
Mediterraneo donde la densidad del agua de mar
es 1035 kg/m3 y deseamos conocer la presión a la que está sometido.
Sol. 2,5 atm.
Un submarinista se encuentra a 75 m de profundidad. Si la densidad del agua de
mar es 1030 kg/m3. Halla la presión que
soporta.
Sol. 757050 Pa
El petrolero Prestige se hundió en el mar a 133 millas del cabo Finisterre hasta
una profundiadad de 3600 m llevando
65000 toneladas de fuel en sus tanques.
a. Calcule la presión que soportan los tanques de combustible a dicha
profundidad
b. Que peligro puede ocasionar esta elevada presión?
Sol. P = 3,6 *107Pa
PRINCIPIO DE PASCAL
Tenemos una prensa hidráulica. Las superficies de sus secciones son 50 cm2 la
del pistón pequeño y 250 cm2 la del
pistón grande. Con ella queremos levantar una masa de 400kg.
a) ¿Qué fuerza tiene que realizar el operador de la prensa?
b) ¿Dónde debe colocar el objeto de 400 kg?
c) Si la máxima fuerza que puede realizar fuese de 700 N, ¿podrá levantar el
objeto?
Sol. a) 784N b) El objeto de 400 kg hay que colocarlo en el pistón de mayor
sección para que lafuerza f que ejerce
el operador se pueda multiplicar por 5, que es la relación entre lasdos
secciones. c) No podría levantar el objeto.
El émbolo pequeño de una prensa hidráulica tiene una superficie de 45 cm2. Si
queremos que una fuerza aplicada de 30 N
dé lugar a una fuerza de 250 N, ¿qué superficie debe tener el émbolo mayor?
Sol. 375 cm2
En un taller se ha instalado una prensa hidráulica con pistones cilíndricos de
radios 2 cm y 15 cm. Sobre el pistón
pequeño ejercemos una fuerza de 25 N. ¿Podremos levantar un saco de 100 kg sobre
el pistón mayor?
Sol. 1402 N
Un elevador hidráulico consta de dos émbolos de sección circular de 3 y 60 cm de
radio,
respectivamente. ¿Qué fuerza hay que aplicar sobre el émbolo menor para elevar
un objeto de 2000 kg de masa colocado
en el émbolo mayor?
Sol: 49 N
Las secciones rectas de los émbolos de una prensa hidráulica son 1800 cm2 y 40
cm2. Si en el émbolo pequeño aplicamos
una fuerza de 20 N. ¿Cuál será la fuerza que se realiza sobre el otro? ¿Qué
presión soportorá cada émbolo?
Sol. a) 900 N b) 0,5 Pa
Calcular que sección deberá tener el émbolo pequeño de una prensa hidráulica si
el mayor tiene 100 cm2 y al aplicar una
fuerza de 60 N en él se consigue elevar un peso de 600 N.
Sol. 0,001 m2
Calcular la presión que debemos hacer en uno de los extremos de una prensa
hidráulica que tiene 20 cm2 de superficie
para elevar en el otro extremo, cuya superficie es de 1 m2, a una persona de 60
kg de masa.
Sol. 1,2 N
Una prensa hidráulica tiene un émbolo de radio 10 cm y el otro de 50 cm. ¿Qué
fuerza hay que hacer sobre el émbolo
pequeño para que pueda elevar una masa de 500 Kg?
Sol. 196 N.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Un objeto tiene un peso fuera del agua de 70 N y dentro del agua de 50 N.Calcula
su masa, su volumen y su densidad.
Sol. a) masa = 7,14kg b) volumen = 0,002 m3 c) densidad = 3570 kg/m3
Una esfera de 35 cm3 de volumen y 200 g de masa se sumerge completamente en
agua. Teniendo en cuenta que la
densidad del agua vale 1 000 kg/m3, haz los cálculos necesarios para determinar
si se hunde o flota.
Sol. P = 1,96 N y E = 0,34 N , por tanto se hunde
Una esfera de acero de radio 2 cm y densidad 8,9 g/cm3 se sumerge en agua y en
mercurio (Dato: densidad del mercurio
= 13,6 g/cm3).
a. ¿Qué fuerza de empuje sufre en cada caso?
b. ¿Por qué flota en el mercurio y se hunde en el agua?
Sol. E agua = 0,32 N E mercurio = 4,4 N .Flota por la diferencia de densidades
¿Flotará en el agua un objeto que tiene una masa de 50 kg y ocupa un volumen de
0,06 m3?
Sol: si
Un cuerpo esférico de 4 cm de radio y densidad 7800 kg/m3 se sumerge en agua.
Calcula:
a. el empuje que experimenta
b. el peso aparente en el agua.
Sol. a) 2,6 N y P = 18,2 N
Un trozo de hielo de 460 g flota en agua pura. Calcula el volumen total del
hielo y el de la parte sumergida, sabiendo que
la densidad del hielo es 920 kg/m3?
Sol. 0,46 l
¿ Que fracción del volumen de un iceberg sobresale del agua?Datos: densidad del
agua = 1030 kg/m3 y densidad del hielo
= 920 kg/m3
Sol. 89, 3% sumergido y 10,7% sobresale
Un cilindro de plástico de 2 cm de radio y 5 cm de alto, pesa 1,7 N en el aire y
1 N cuando se sumerge totalmente en un
líquido. Calcula
a. la fuerza del empuje
b. la densidad del líquido
Sol. F = 0,7 N y d = 1133,8 kg/m3
Un objeto de 100 Kg pesa 900 N sumergido en el agua.
a. Calcular el empuje que experimenta
b. Que volumen tiene el cuerpo
c. ¿Cuál será la densidad del cuerpo?
Sol. a) 80 N, b) 8,1 *10-3 m3 c) 12345,7 kg/m3
Calcula el empuje que experimenta una canica de acero de 5 cm3 ( d acero = 7,85
g/cm3) en los siguientes líquidos:
a. agua de una piscina (d agua = 1000 kg/m3)
b. agua de mar (d agua de mar = 1020 kg/m3)
c. en un recipiente con aceite (d aceite = 800 kg/m3)
Sol. a) 0,049 N, b) 0,050 N y c) 0,039 N
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