Hidrostatica e Hidrodinamica

1.¿Cuàl es el peso expresado en toneladas de cuatro columnas de mármol de 0.18m³ de volumen cada una? ( Pe del mármol = 2.70 g/cm³ )

 

Pe = P/V

 

P = 2.70 g/cm³ * 0.18m³ = 0.486 N

0.486 N * 4 = 1.944 N  / 9.8 N  = 0.19836735 kg / 1000 kg = 0.00019837 Ton.

 

2. Calcula la presion que soporta un buceador sumergido a 20m de profundidad en el mar, la densidad es de 1025 kg/m³.

Ph = δ g h

Ph = ( 1025 kg/m³ ) ( 9.8 m/s²) ( 20 m )

Ph = 200900 N/m²

Ahora calcula esa misma presion si esta a la misma profundidad pero ahora en un lago que esta 3810 m sobre el nivel del mar. Densidad del agua dulce 1000 kg/m³.

h = 3810m + 20m = 3830

Ph = ( 1000 kg/m³ ) ( 9.8 m/s² ) ( 3810 m )

Ph = 3733800 N/m²

Ph = 3733800 + 200900 = 37538900 N/m²

3.Kgf significa kilogramo fuerza y su equivalencia a Newton es 1 kgf  = 9.8N

Determinar en cual de los siguientes casos se provoca mayor presion:

a)Una fuerza de 6 kgf sobre una superficie de 2 cm²

b)Una fuerza de 90 kgf sobre una superficie de 30 cm²

 

 

P =  F / A

a)  F= 6 kgf = 6 kgf * 9.8N = 58.8 N          

     A= 2 cm² = 2 cm² / 1 m² = 0.0002 m²

P= 58.8 N  /  0.0002 m² = 0.01176 N/m²

 

b) F = 90 kgf = 90 kgf * 9.8 N = 882 N

    A = 30 cm² = 30 cm² / 1 m² = 0.003 m²

P = 882 N / 0.003 m² = 294000 N/m²

La opcion b genera mas presion.

 

4. El radio del piston chico de una prensa hidraulica es de 5 cm, sobre el cual se aplica una fuerza de 950 N.¿ Cuàl serà el radio del piston mayor si se desea una fuerza 4 veces mayor?

A = π * r²   = 3.1416 * 0.05 = 0.15708 m²

Fi = Fo

Ai = Ao

Fi = 950 N

Ai = 0.15708m²

Fo = 950N * 4 = 3800 N

Ao =  ( 3800 N / 950 N ) * ( 0.15708 m²) =  0.62832 m²

      

r = raiz ( a / pi  ) = Raiz ( 0.62832 m² / 3.1416 ) =  0.141421356 m = 14.14 cm

 

 

 

5.Un dia de verano se registra una temperature minima de 10º C y una maxima de 32ºC. Determine el intervalo de temperatura ( variación termica ) de ese dia en :

a) grados Celsius

     Tmin  = 10ºC

     Tmax = 32ºC

b) grados kelvin

     Tmin = K = ºC +273 = 10ºC +273 = 283º K

      Tmax =K = ºC+273 = 32ºC + 273 = 305º K

c) grados Fahrenheit

      Tmin = ºF = 9/5 º C + 32 = 9 / 5 ( 10 ) + 32  =  50º F

      Tmax = ºF=  9/5 º C + 32 = 9 / 5 ( 32 ) + 32  =  89.6º F