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Ing. Christian Aldaco González
Ejercicios Tópicos Selectos de Física
1.-La superficie del agua en un tanque de almacenamiento está 30m por arriba de un grifo de agua
en la cocina de una casa. Calcule la diferencia en la presión del agua entre el grifo y la superficie
del agua en el tanque. Figura1
2.- Calcule la fuerza debida a la presión del agua que se ejerce sobre la ventana de observación de
un acuario de 1 m x 30 m, cuyo borde superior está a 1m debajo de la superficie del agua.Figura2
Figura1
Figura2
3.- Una presa sirve para contener un lago que tiene 85m de profundidad junto a la presa. Si el lago
mide 20km de largo, ¿Qué tanto más ancha debería ser la presa en comparación con el ancho que
se necesitaría si el lago fuera más pequeño, de tan solo 1 km de largo?
4.- La presión del agua en una casa es de 160lb/in2 ¿A qué altura en ft debe estar el nivel del agua
del recipiente de almacenamiento por encima de la toma de agua dela casa?
Nota: ρagua=62.4 lb/ft3 1ft2=144in2
5.-Suponga que los recipientes de la siguiente figura se llenan de gasolina hasta que el nivel del
fluido es de 20cm por arriba de la base de cada recipiente. Las áreas de las bases de los
recipientes A y B son de 20cm2 y de 10cm2, respectivamente.
Calcule la presión y la fuerza total sobre la base de cada recipiente:
6.- Calcular el valor de la presión hidrostática en un punto que está a 4km de profundidad en el
Océano Atlántico .La densidad del agua de mar es aproximadamente ρ=1030 kg/m3.
7.-Sabiendo que la escotilla circular de un submarino mide 1m de diámetro y que la densidad del
agua del mar es 1030kg/m3, Calcular la fuerza que soporta la escotilla cuando el submarino se
encuentra sumergido 50 m de profundidad.
8.-Los submarinos pueden sumergirse hasta unos 200 metros de profundidad.
a) Calcular la presión que soportan las paredes de un submarino debido al peso del agua.
b) Determine la fuerza que actúa sobre una escotilla de 1m2 de área. Toma ρmar=1025kg/m3.
9.- Los restos del Titanic se encuentran a una profundidad de 3800m. Si la densidad del agua del
mar es de 1.03 g/cm3, determine la presión que soporta debida al agua de mar.
10.- Una bañera contiene agua hasta 50 cm de altura.
a) Calcula la presión hidrostática en el fondo de la bañera
b) Calcula la fuerza que hay que realizar para quitar el tapón de 28 cm2 de superficie, situado en el
fondo de la bañera.
11.-Los tripulantes tratan de escapar de un submarino averiado a 100 m bajo la superficie. Estime
la fuerza que debe aplicarse a una escotilla de salida instantánea, que mide 1.2m por 0.6m, para
abrirla a esa profundidad? Suponga que la densidad del agua de mar es de 1025 kg/m3, desprecie
la presión atmosférica.
12.- Un buceador novato, que practica en una piscina, toma suficiente aire de su tanque para
expandir por completo sus pulmones antes de abandonar el tanque a una profundidad L y nadar a
la superficie. Él pasa por alto las instrucciones y no exhala aire durante su ascenso. Cuando llega a
la superficie, la diferencia entre la presión externa que actúa sobre él y la presión de aire en sus
pulmones es de 9.3kPa. ¿Desde qué profundidad arrancó? ¿A qué peligro potencial letal se
enfrenta?
13.- Los puertos de observación del DSV Alvin tienen un diámetro de 30 cm. ¿Cuál es la fuerza que
la presión del agua ejercen sobre el exterior de tal puerto de observación cuando el Alvin está a
una profundidad de 4500 m bajo la superficie del océano, donde la presión del agua es de
4.5x107Pa?
14.- ¿Cuál es el cambio en presión atmosférica entre el sótano de una casa y el ático, a una altura
de 10m sobre el sótano? Exprese el resultado en mm-Hg. Suponga que la densidad del aire tiene
un valor estándar de 1.29 kg/m3.
15.- Las marsopas se sumergen a una profundidad de 520 m. ¿Cuál es la presión del agua a esta
profundidad?
16.- Calcula la presión máxima que soporta una tubería vertical de 20m de altura, llena de agua.
Haz el dibujo y sitúa el punto en el que la presión es mayor. La densidad del agua es de 1000kg/m3.
17.-Un objeto cuya densidad es de 3200 kg/m3 se encuentra sumergido a 20 m de profundidad en
el fondo del mar (densidad del agua de mar=1025kg/m3).
a) Calcula la presión que soporta el objeto por parte del fluido.
b) Calcula el volumen en cm3 del cuerpo si se sabe que tiene una masa de 480 g.
18.- Calcula la presión total o absoluta que soporta un buzo que se somete a 16 m de profundidad
en el Mar Mediterráneo.
19.- ¿A qué profundidad debemos descender en el mar para que la presión que ejerza el fluido sea
de una atmosfera? Considera la densidad del agua de mar ρ=1025kg/m3
20.-Una placa vertical está sumergida en agua y tiene la forma que se presenta en la
figura. Encuentre la fuerza ejercida por el agua sobre la placa.
21.- Una placa vertical está sumergida en el agua y tiene la forma que se presenta en la
figura. Encuentre la fuerza ejercida por el agua sobre la placa
22.-