PROBLEMAS FLUIDOS PARTE #2 (PRESIÓN Y PRINCIPIO DE PASCAL)

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1 PROBLEMAS FLUIDOS PARTE #2 (PRESIÓN Y PRINCIPIO DE PASCAL)

2 PROBLEMA #1 ¿Cuál es la diferencia de presión de la sangre (en mm-Hg) entre la cabeza y los pies de una persona de 1.60 m de altura que está parada completamente erguida?

3 PROBLEMA #2 Estima la presión ejercida sobre el piso por: a) Una modelo de 50 kg apoyada momentáneamente sobre un solo tacón (área = 0.50 cm2), b) Un elefante de 1,500 kg apoyado en una sola pata (área = 800 cm2).

4 PROBLEMA #3 (a) Calcula la fuerza total que ejerce la atmósfera actuando sobre una mesa que mide 1.6 m x 1.9 m. (b) Cual es la fuerza total hacia arriba que actúa sobre la parte baja de la mesa?

5 PROBLEMA #4 En una película, se muestra a Tarzán escondiéndose de sus enemigos al sumergirse en el agua durante varios minutos mientras respira por un carrizo largo y delgado. Asumiendo que la diferencia de presión máxima que los pulmones pueden soportar y que aún permiten respirar es de -80 mm Hg, calcula la profundidad máxima a la que pudo haber estado.

6 PROBLEMA #5 La presión manométrica en cada una de las cuatro llantas de un coche es de 240 kPa. Si cada llanta tiene una “huella” de 200 cm2, estima la masa del coche.

7 PROBLEMA #6 La máxima presión manométrica en una prensa hidráulica es de 18 atmósferas. ¿Cuál es el tamaño máximo (en kg) del vehículo que puede levantar, si el diámetro del brazo de salida es de 22 cm?

8 PROBLEMA #7 ¿Qué tan alto sube el nivel de alcohol en un barómetro hecho de este material sometido a la presión atmosférica normal? (La densidad del alcohol es = 790 kg/m3)

9 PROBLEMA #8 ¿Cuál es la fuerza total y la presión absoluta ejercidas en el fondo de una alberca de 22 m de largo x 12 m de ancho y cuya profundidad uniforme es de 2.0 m? Cual será la presión ejercida contra los lados de la alberca, cerca del fondo?

10 PROBLEMA #9 ¿Qué tan alto se extendería la atmósfera si fuera de una densidad uniforme, y ésta fuera la densidad que tiene a lo largo del nivel del mar?

11 PROBLEMA #10 Se agrega agua y aceite a un tubo en forma de U, abierto en ambos extremos. Ambas sustancias permanecen separadas ya que no se mezclan. Permanecen en equilibrio tal y como se muestra en la figura. Cual es la densidad del aceite? [Clave: la presión es la misma en el punto a y en el punto b.]

12 PROBLEMA #11 Determina la presión manométrica de una tubería que llega a una casa localizada en la parte mas baja de una colina, la cual es alimentada por un tanque de 5 m de altura, lleno de agua y conectado a la casa por una tubería de 100 m de largo y que forma un ángulo de 60º con la horizontal. Desprecia los efectos de turbulencia, fricción y viscosidad. ¿Qué tan alto podría subir el agua si dicha tubería se rompiera justo en la entrada de la casa?

13 PROBLEMA #12 Determina la presión manométrica mínima necesaria en una tubería de agua que alimenta a un edificio si el agua debe salir de una llave localizada en el 12avo piso, a 41 m de altura?

14 PROBLEMA #13 Mientras desarrollaba su principio, Pascal demostró dramáticamente como la fuerza puede ser multiplicada con la presión hidrostática. Colocó un tubo largo y delgado de 0.30 cm de radio verticalmente justo por debajo de la tapa de un barril de vino de 20 cm de radio. Demostró que cuando el barril estaba lleno con agua y en el tubo de vidrio la columna de agua alcanzaba una altura de 12 m, el barril explotaba. Calcula (a) la masa del fluido en el tubo y (b) la fuerza neta ejercida por el agua en la tapa justo antes de la ruptura.