TP2-Fsica II.2ao Prof. Surez Juan C.

1

T.P.n2 HIDROSTATICA

Concepto de Presin Presin Hidrosttica - Unidades:

1. Calcule la presin producida sobre un aceite contenido en un cilindro cerrado por un pistn que ejerce una fuerza de 12,0 kN sobre el aceite. El pistn tiene un dimetro de 75 mm.

2. Un cilindro hidrulico debe ser capaz de ejercer una fuerza de 38,8 kN. El pistn tiene un dimetro de 40 mm. Calcular la presin requerida en el aceite.

3. Un gato hidrulico de un taller de servicio automotriz tiene un cilindro con un dimetro de 8,0 pulg. Qu presin debe tener el aceite para ser capaz de elevar un peso de 6000 lb?.

4. Se utiliza una prensa de acuacin para producir monedas conmemorativas. El proceso de acuacin requiere una fuerza de 18000 lb. El cilindro hidrulico tiene un dimetro de 2,50 pulg. Calcule la presin de aceite necesaria.

5. La mxima presin que puede obtenerse con un cierto cilindro de potencia de fluido es de 20,5 Mpa. Calcule la fuerza que puede ejercer si el dimetro de su pistn es de 50mm.

6. La mxima presin que puede obtenerse con un cierto cilindro de potencia de fluido es de 15,0 Mpa. Calcular el dimetro necesario del pistn si el cilindro debe ejercer una fuerza de 30 kN.

7. La mxima presin que puede obtenerse con un cierto cilindro de potencia de fluido es de 6000 lb/pulg2. Calcule la

fuerza que puede ejercer si el dimetro de su pistn es de 2,00 pulg.

8. La mxima presin que puede obtenerse con un cierto cilindro de potencia de fluido es de 5000 lb/pulg2. Calcule el

dimetro necesario del pistn si el cilindro debe ejercer una fuerza de 20.000 lb.

9. Calcular la presin que se ejerce sobre el fondo de un recipiente lleno con mercurio, si el nivel del mismo es de 40 cm

10. Qu presin origina una fuerza de 12 N aplicada sobre una superficie de 2 cm2?.

11. Qu presin ejerce un prisma de hierro cuya base es de 25 cm2 y su altura de 42 cm? ( = 7,8 g/cm3).

12. Se aplica una fuerza de 5 kgf a una superficie de 2 cm2. Otra de 30 kgf a una superficie de 12 cm2. Cul de las dos presiones es mayor?.

13. Un piln de cemento ejerce una presin de 125 kgf/m2, si su peso es de 2 tn, cul es la superficie de su base?.

14. Un cuerpo ejerce una presin de 35 bar, si pesa 200 N, cunto vale la superficie de apoyo?.

15. Si un cubo de hierro de 30 cm de lado est apoyado sobre una mesada, qu presin ejerce? ( = 7,8g/cm3).

16. En un tubo de vidrio se coloca mercurio hasta un nivel de 76 cm, qu presin ejerce sobre el fondo?.

17. Un recipiente cilndrico contiene aceite ( = 0,92 gf/dm3) hasta 30 cm de altura. Calcular el peso del aceite y la presin que ejerce sobre el fondo, sabiendo que el radio del cilindro es de 10 cm.

18. Un prisma de bronce de 2 m de largo por 0,85 de alto por 2 cm de ancho se apoya sobre la base de 2 m por 0.85 m, qu presin ejerce, si el peso especfico del bronce es de 8,8 gf/dm

3?.

19. Cul ser el peso de un cuerpo que apoyado sobre una base de 75 cm2 ejerce una presin de 200 bares?.

20. Un tanque cilndrico de 1,2 m de radio y 6 m de alto, tiene una masa de 450 kg, se llena hasta 2/3 con aceite,

(=0,92g/cm3). Determinar cul es la presin que ejerce el tanque?.

TP2-Fsica II.2ao Prof. Surez Juan C.

2

Vasos Comunicantes:

21. En un tubo en U se coloca agua y nafta, las alturas alcanzadas son 52 cm y 74 cm respectivamente, cul es la densidad de la nafta?.

22. Si en un tubo en U se coloca agua y luego se vierte un lquido que provoca un desnivel de agua de 22 cm y 29 cm

del otro lquido, cul es el peso especfico de ese lquido?.

23. En un tubo en U de seccin uniforme hay cierta cantidad de mercurio. Se agrega, en una de las ramas, agua hasta

que el mercurio asciende en la otra 2,3 cm. Cul es la longitud del agua en la otra rama?.

24. En un tubo en U se coloca agua y mercurio, si la altura alcanzada por el mercurio es de 12 cm, qu altura alcanza

el agua?.

Principio de Pascal : Prensa Hidraulica

25. Cul es la fuerza aplicada al pistn menor de una prensa hidrulica si se logra una fuerza de 1800 kgf?, los pistones

son de 4 cm y 10 cm de radio.

26. El radio del pistn chico de una prensa hidrulica es de 5 cm, sobre el cual se aplica una fuerza de 950 N. Cul ser el radio del pistn mayor si se desea una fuerza 4 veces mayor?.

27. Qu fuerza se ejerce sobre el pistn menor de una prensa hidrulica cuya seccin es de 12 cm2, si el pistn mayor es de 40 cm

2 de seccin y se obtiene una fuerza de 150 N?.

28. Cul ser la seccin que debe darse al pistn mayor de una prensa hidrulica para que al aplicar una fuerza de 150 N en el pistn menor se obtenga una fuerza de 2100 N?. El pistn menor tiene una seccin de 40 cm

2.

29. Qu fuerza ejercer el pistn menor de un silln de dentista para elevar a un paciente de 85 kg?, si el silln es de 300 kg y los mbolos son de 8 cm 40 cm de radio.

30. El radio del mbolo menor de una prensa es de 4 cm, si sobre l se aplica una fuerza de 60 N se obtiene en el otro mbolo una de 300 N, cul es el radio de ste mbolo?.

31. Las secciones de los mbolos de una prensa hidrulica son de 8 cm2 y de 20 cm2 respectivamente. Si sobre el primero se aplica una fuerza de 70 N, cul ser la fuerza obtenida por el otro mbolo?.

32. Sobre el mbolo de 12 cm2 de un prensa hidrulica se aplica una fuerza de 40 N, en el otro se obtiene una fuerza de 150 N, qu seccin tiene ste mbolo?.

33. Los radios de los mbolos de una prensa hidrulica son de 10 cm y 50 cm respectivamente. Qu fuerza ejercer el

mbolo mayor si sobre el menor acta una de 30 N?.

34. La torre Eiffel tiene una masa de 8E6 kg y descansa sobre los mbolos grandes de 16 prensas hidrulicas. Estos

mbolos tienen un dimetro de 6,2m y los pequeos de 17,3cm. Calcular la fuerza que habra que ejercer sobre cada

mbolo pequeo para levantar ligeramente la torre.

TP2-Fsica II.2ao Prof. Surez Juan C.

3

Manmetros:

35. Calcular la presin absoluta que el agua tiene en un punto de una caera mediante un manmetro abierto, cuando la altura manomtrica vale 32 cm.

36. Un manmetro abierto se conecta con un tanque de O2, la presin atm es 750 mm Hg, y se observa un desnivel de 30

cm entre las ramas del manmetro. Cul es la presin del O2?.

37. La presin atm. es de 760 mmHg. Se conecta un manmetro abierto a

un recipiente que contiene un gas a 1,3 atm de presin. Qu desnivel

alcanza la columna de Hg?.

38. Un depsito cerrado (fig.) contiene aire comprimido y aceite (Draceite =0,90). Al depsito se conecta un manmetro de tubo en

U con mercurio (DrHg=13.6). Para las alturas de columna:

h1 =36( pulgadas), h2 = 6, h3=9. Determinar la lectura de presin en el manmetro.

Principio de Arquimedes:

39. Un cuerpo de 10N es sumergido en agua, si el volumen es de 0,2 dm3, Cul es el empuje que recibe y cul su peso aparente?.

40. Un cuerpo tiene un volumen de 45 dm3, si su peso especfico es de 2,7 gf/cm3, Cul es el empuje que recibe sumergido en agua y su peso aparente?.

41. Un cuerpo pesa en el aire 20 N y su volumen es de 12 cm3, se sumerge en lquido donde pesa 18N,Cul es la densidad del lquido?.

42. Un cuerpo pesa en el aire 18N y en el agua 13N, Cul es su densidad?.

43. Un slido pesa 40N, se sumerge en alcohol (densidad=800kg/m3), desalojando un volumen de 0,5dm3. Cul es su peso aparente?.

44. Un slido pesa en el aire 6N y 4N en un fluido, el volumen desalojado al introducirlo en dicho fluido es de 250cm3. Calcular la densidad del fluido.