HIDROSTÁTICA EJERCICIOS DESARROLLADOS PARA IMPRIMIR GRATIS

 

1. Un ladrillo de plomo de dimensiones      5 cm, 10 cm y 20 cm, descansa en un piso horizontal sobre su cara más pequeña, ¿Cuál es la magnitud de la presión que ejerce el ladrillo sobre el piso?
(ρPb = 2,7 g/cm3 ; g = 10 m/s2)

A) 1,5 kPa B) 2,3 kPa C) 5,4 kPa
D) 3,5 kPa   E) 4,2 kPa

RESOLUCIÓN

RPTA.: C

2. En la figura se muestra un recipiente conteniendo tres líquidos no miscibles. Determine la presión hidrostática que soporta el fondo del recipiente. (g = 9,8 m/s²)

agua = 1, 0 g/cm3
aceite = 0,8 g/cm3
mercurio = 13,6 g/cm3

A) 33,712 KPa
B) 44, 820 KPa
C) 30, 220 KPa
D) 25,220 KPa
E) 33,720 KPa
RESOLUCIÓN

RPTA.: A

3. Un buzo que se encuentra sumergido en un lago soporta una presión total de 3,5 atm. Determine la  profundidad a la que se encuentra dicho buzo. (ρLago= ρAgua   ;    Patm= 105 Pa ;
g = 10 m/s2)

A) 15 m B) 20 m C) 25 m  
D) 30 m     E) 35 m

RESOLUCIÓN

H = 25 m
RPTA.: C

4. Se tiene un tubo en U parcialmente lleno con un líquido de densidad relativa  . Por una de sus ramas se añade aceite de densidad relativa 0,8 hasta una altura de 12 cm. Cuando el sistema se equilibra la interfase aire/aceite está a 6 cm sobre la interfase líquido/aire. Halle .

A) 0,4 B) 0,8    C) 1,6
D) 4,8 E) 9,6

RESOLUCIÓN
RPTA.: C

5. En la figura se  muestra un ascensor que sube con una aceleración de magnitud 2 m/s2. Dentro del ascensor hay un recipiente que contiene agua hasta una altura h = 30 cm. Determine la presión hidrostática en el fondo del recipiente. (g = 10 m/s²)

A) 450 Pa
B) 900 Pa
C) 1800 Pa
D) 3600 Pa
E) 7200 Pa

RESOLUCIÓN

RPTA.: D

6. El tubo en forma de “U” mostrado en la figura, contiene tres líquidos no miscibles A, B y C. Si las densidades de A y C son  500 y 300 kg/m3 respectivamente. Determine la densidad del líquido B.

A) 800 kg/m3
B) 200 kg/m3
C) 1600 kg/m3
D) 2200 kg/m3
E) 2400 kg/m3

RESOLUCIÓN

RPTA.: C
7. Un tubo en forma de U, el cual tiene brazos de secciones transversales A y 2A, contiene cierta cantidad de agua (ver figura). Halle la altura que sube el nivel derecho del agua cuando por la rama izquierda ingresa aceite, que no se mezcla con el agua, y ocupa un volumen de  12 cm de altura.

agua = 1, 0 g/cm3
 aceite = 0,8 g/cm3

A) 3,1 cm
B) 3,2 cm
C) 3,3 cm
D) 3,4 cm
E) 3,5 cm

RESOLUCIÓN
Volumen Volumen
de   = de
que baja que sube
  =

x = 3,2 cm
RPTA.: B


8. El  barómetro  que  se   muestra   en la   figura   contiene   mercurio        (ρ = 13,6 g/cm3) hasta una altura de 26 cm (Patm = 76 cm de Hg). Calcule la presión (en kPa) ejercida por el vapor de agua en el balón.
(g = 10 m/s2)

A) 68
B) 42
C) 24
D) 12
E) 5
RESOLUCIÓN
 
RPTA.: A

9. ¿En qué punto de la varilla “MN”, a partir de “M” será necesario aplicar la fuerza vertical “F” para que la varilla de longitud L = 9m, articulada  a émbolos de masa despreciables permanezca horizontal? (A2 = 2A1).


A) 4 m
B) 5 m
C) 6 m
D) 8 m
E) 1 m

RESOLUCIÓN


F = F1 + F2
F = 3F1


2. Tomando momento en “N”


x = 3m

  9 – x = 6 m
A 6 m de “M”
RPTA.: C

10. Un cuerpo de masa 8 kg, pesa 60 N en el agua y 50 N en un líquido desconocido, cuando está sumergido completamente. Determine la densidad (en g/cm3) del líquido desconocido.
(g = 10 m/s2)

A) 1,7              B) 1,8          C) 1,3
D) 1,5              E) 1,6

RESOLUCIÓN
En Agua: E= 80- 60
 ………………………….(1)
En líquido desconocido: E= 80- 50
 …………………..…..…..(2)
(2)  (1):

 
RPTA.: D

11. La esfera de densidad “” está sumergida entre dos líquidos no miscibles A y B, de densidades  respectivamente, tal como se muestra en la figura. ¿Cuál es la densidad de la esfera para que la mitad de ella se encuentre en el líquido más denso?
A) 0,8 g/cm3
B) 1,6 g/cm3
C) 1,8 g/cm3
D) 3,2 g/cm3
E) 2,4 g/cm3

RESOLUCIÓN
 ;Vesf =V


RPTA.: B

12. La figura muestra un cubo flotante del cual sobresale las (2/5) partes de su volumen. Encuentre la relación DS/DL. (DS  =  densidad  del   sólido,            
DL  =  densidad del líquido)

A) 5/2
B) 2/5
C) 5/3
D) 3/5
E) 2/3

RESOLUCIÓN
W = E
RPTA.: D


13. ¿Qué porcentaje de un cubo de madera flotará en un recipiente que contiene aceite, sabiendo que la densidad   de   la   madera   es   de 0,6 g/cm3 y   la densidad del aceite 0,8 g/cm3.

A) 10% B) 25% C) 50%
D) 75% E) 80%

RESOLUCIÓN
E =mg

0,8 (a-x)=0,6 a
0,2 a = 0,8 x
 a
  Flota (por encima) = 25%
RPTA.: B

14. Dos bloques de 20 N y 80 N de peso e igual volumen, flotan tal como se muestra en la figura. Determine la deformación del resorte.
(K=10 N/cm)

A) 3 cm
B) 3,5 cm
C) 1 cm
D) 7 cm
E) 5 cm


RESOLUCIÓN
1º
……………………………….…..(1)
*

2º

20 + 1 000 x = 5 x 10

RPTA.: A


15. Un cilindro de radio “R” y longitud “L” es colocado longitudinalmente sobre un líquido de densidad “ρ”. Se observa que el cilindro queda sumergido hasta una altura h=R/2, en equilibrio. Determina la masa del cilindro.

A) ρLR2 B) ρLR2
C) ρLR2 D) ρLR2
E) ρLR2

RESOLUCIÓN

Equilibrio mg = E; m =??
 …………….…………..
* ;


En  :
RPTA.: A

16. Sobre un cubo de madera que se encuentra flotando en agua se coloca un bloque de 2 N de peso. Al retirar lentamente el bloque, el cubo asciende 2 cm, hasta lograr nuevamente el equilibrio. Calcule la arista del cubo (en cm)

A) 40               B) 30     C) 10
D) 80               E) 60

RESOLUCIÓN
Inicialmente
a = ??

E = mg
 ……….…..(1)

Finalmente
E= mg +2
 ……(2)
(2)-(1):

RPTA.: C

17. ¿Qué tiempo empleará un cuerpo de masa 8 kg y densidad 800 kg/m3 en llegar a la superficie libre del agua, si se deja en libertad en el punto A mostrado en la figura?
(g =10 m/s2).


A) 0,8s
B) 2s
C) 3s
D) 4s
E) 5s

RESOLUCIÓN

1°

Luego:

RPTA.: D

18. El  cubo  mostrado en la figura tiene 40 cm de arista y está flotando en agua ( = 1000 kg/m3). Si se le aplica una fuerza vertical   hasta que se sumerja  completamente. ¿Cuánto trabajo desarrolló la fuerza de empuje?
(Considere que:  cubo=500 kg/m3   y   g = 10m/s2)

A) –32J
B) –36J
C) –46J
D) –48J
E) –96J


RESOLUCIÓN
Inicialmente:
2x = 0,4
x= 0,2 m = 20 cm


Finalmente:
Sumergido completamente.

El empuje varía linealmente con la profundidad
RPTA.: E

19. Determine la rapidez angular con la que debe girar el eje de rotación (AB),mostrado en la figura, de tal forma que la cuerda que sostiene a la esfera forme un ángulo de 16º respecto  de la vertical cuerpo=7líquido; a= 3 m, L=25 m, g=10 m/s2.

A) 1 rad/s
B) 0,8 rad/s
C) 0,5 rad/s
D) 0,4 rad/s
E) 0,1 rad/s

RESOLUCIÓN


 = ??

i) …...(1)
ii)

 ………..….……(2)
 
RPTA.: C

20. Determine la magnitud de la fuerza elástica del resorte, si  la  esfera  de 1kg de masa y 800 kg/m3 de densidad se encuentra en equilibrio tal como se muestra en la figura.
(g = 10 m/s2)

A) 0,83 N
B) 0,90 N
C) 72,91 N
D) 0,80 N
E) 2,08 N

RESOLUCIÓN

RPTA.: E

Categoría: HIDROSTÁTICA