1.
Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia
Problemas
de
fluidos
1. Si
la
densidad
del
agua
del
mar
es
1,12
gr/cm3:
a. ¿Cuál
es
la
presión
que
soporta
un
batiscafo
a
5.000
m
de
profundidad?
b. ¿Qué
fuerza
tendría
que
hacer
un
marinero
para
abrir
una
escotilla
de
0,5
m2
de
superficie
a
esa
profundidad?
c. Si
un
elefante
tiene
una
masa
de
6.300
kg,
¿cuántos
elefantes
podríamos
levantar
con
esa
fuerza?
Sol:
a)
54.880.000
Pa;
b)
27.440.000
N;
c)
444
elefantes
2. ¿Qué
fuerza
tiene
que
realizar
un
niño
para
sostener
un
globo
de
10
g
de
masa
y
15
cm3
de
volumen?
Densidad
del
aire
1’3
kg/m3
Sol:
F
=
0’098
N
3. Un
globo
aerostático
tiene
una
masa
de
100
kg.
Lleva
a
dos
tripulantes
de
60
y
70
kg
de
masa,
respectivamente.
¿Cuál
debe
ser
el
volumen
total
para
que
el
empuje
del
aire
sea
de
350
N?
Densidad
del
aire
1’3
kg/m3
Sol:
V
=
26’92
m3
4. Un
elevador
hidráulico
tiene
dos
émbolos
de
superficies
10
cm2
y
600
cm2,
respectivamente.
Se
quiere
levantar
un
coche
situado
sobre
el
émbolo
grande
que
tiene
una
masa
de
1.200
kg.
a. ¿Qué
presión
ejerce
el
coche
sobre
el
elevador?
b. ¿Cuánto
vale
la
presión
sobre
el
émbolo
pequeño?
c. ¿Qué
fuerza
hay
que
aplicar
sobre
el
émbolo
pequeño
para
igualar
esa
presión?
d. Pascal
afirmaba
que
un
solo
hombre
podía
levantar
a
100
hombres,
utilizando
un
elevador
hidráulico
cuyo
émbolo
mayor
tenga
una
superficie
100
veces
mayor
que
el
émbolo
pequeño,
¿es
cierto,
por
qué?
Sol:
a)
196.000
Pa;
b)
196.000
Pa;
c)
196
N;
d)
Sí,
es
la
presión
la
que
se
transmite,
no
la
fuerza.
5. El
Ictíneo
fue
el
primer
submarino
español,
creado
por
Monturiol,
que
se
sumergió
en
el
puerto
de
Barcelona
en
1.859.
Tenía
una
superficie
de
15
m2.
Supongamos
que
descendiera
a
20
m
de
profundidad.
a. ¿Qué
volumen
de
agua
tenía
encima?
b. Si
la
densidad
del
agua
de
mar
es
de
1,12
gr/cm3,
¿qué
masa
de
agua
tenía
encima?
c. ¿Cuánto
pesaba
toda
esa
agua?
d. ¿Qué
presión
soportaba
el
Ictíneo?
Sol:
a)
300
m3;
b)
336.000
Kg;
c)
3.292.800
N;
d)
219.520
Pa
Camino
de
la
Piedad,
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2.
Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia
6. Tenemos
una
lámina
alargada
de
un
material
desconocido.
La
ponemos
sobre
el
agua
y
vemos
que
flota,
pero
con
dificultades.
Ahora
nos
dan
una
bola
del
mismo
material
y
del
mismo
peso
que
la
lámina.
¿Flotará?.
Y
si
la
bola
pesa
diez
veces
más
que
la
lámina
¿flotará?
Sol:
En
ambos
casos
flotará,
ya
que
tiene
la
misma
densidad
que
la
lámina.
7. Tenemos
tres
piezas
de
materiales
y
tamaños
diferentes
A,
B
y
C.
Inicialmente
las
sumergimos
en
agua
y
observamos
como,
al
cabo
de
unos
instantes,
la
pieza
A
ha
ascendido
a
la
superficie
y
flota;
la
pieza
B
permanece
donde
la
hemos
depositado
y
la
pieza
C
se
ha
hundido.
Podemos
afirmar
que:
a. La
pieza
C
pesa
más
que
la
A.
b. La
pieza
A
es
menos
densa
que
la
B.
c. Podemos
decir
con
poco
margen
de
error
que
la
pieza
B
tiene
una
densidad
de
1
gr/cm3.
d. La
pieza
A
pesa
menos
que
el
agua.
Por
eso
flota.
e. La
masa
de
la
pieza
B
es
mayor
que
la
de
la
pieza
A.
Sol:
a. Falso,
la
pieza
C
es
más
densa
que
la
A.
Será
más
pesada
o
no
dependiendo
de
su
tamaño.
b. Cierto.
c. Cierto.
La
pieza
B
está
en
equilibrio
por
tener
la
misma
densidad
del
agua.
d. Falso.
La
pieza
A
no
pesa
menos
que
el
agua,
su
densidad
es
menor.
e. Falso.
La
densidad
es
menor,
su
masa
depende
de
su
tamaño.
8. Con
una
madera
de
densidad
0,7
gr/cm3
se
talla
un
cubo
de
1
dm
de
arista.
Este
cubo
flota
en
el
agua
y
en
aceite
de
densidad
0,9
gr/cm3.
¿Qué
altura
tiene
la
porción
sumergida
en
cada
caso?.
¿qué
fuerza
hay
que
ejercer
sobre
el
cubo,
cuando
está
sumergido
en
aceite,
para
que
se
sumerja
por
completo?
Sol:
h
=
7’8
cm;
F
=
2
N
9. Un
cuerpo
pesa
en
el
aire
280
pondios;
en
el
agua
190
pondios
y
en
alcohol
210
pondios.
Halla
la
densidad
del
cuerpo
y
del
alcohol.
Sol:
dC
=
3111
kg/m3;
dA
=
778
kg/m3
10. Se
desea
averiguar
la
aceleración
con
que
asciende
o
desciende
un
globo
de
las
siguientes
características:
Volumen
10
m3,
peso
de
la
barquilla
y
accesorios
30
kp.
El
globo
está
lleno
de
hidrógeno
de
densidad
0,089
gr/litro.
Densidad
del
aire
1,3
gr/litro.
Sol:
a
=
5’67
m/s2
(desciende)
11. Un
náufrago
de
65
kg
de
masa
ha
conseguido
salvarse
subiéndose
a
una
tabla
de
densidad
0,5
gr/cm3
y
de
dimensiones
4
m
de
larga,
2
m
de
ancha
y
0,5
m
de
alta.
De
repente
otro
náufrago
de
90
kg
de
masa
intenta
subir
a
la
tabla.
¿Se
hundirá
esta?.
En
caso
negativo
indicar
la
longitud
de
la
parte
que
está
sumergida.
Tomar
para
la
densidad
del
agua
1
gr/cm3.
Sol:
No,
flotará.
h
=
27
cm
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de
la
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3.
Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia
12. Un
globo
lleno
de
hidrógeno
tiene
un
volumen
de
800
m3
y
el
material
del
globo
y
la
barquilla
pesan
5600
N.
a. Halla
la
fuerza
ascensional.
b. ¿Podría
llegar
a
los
17
km
de
altura?
Datos:
Densidad
del
aire
1,3
g/l,
densidad
del
hidrógeno
0,09
g/l.
Supóngase
que
a
17
km
de
altura
la
densidad
del
aire
es
20
veces
menor
que
al
nivel
del
mar.
Sol:
a)
F
=
3886’4
N;
b)
No
puede
alcanzar
dicha
altura.
13. El
peso
de
un
sólido
es
de
2’5
N.
Al
introducirlo
en
un
líquido,
pesa
2’1
N.
¿Cuál
es
el
empuje
del
líquido
sobre
él?
Sol:
E
=
0’4
N
14. Un
objeto
de
vidrio
pesa
6
N
en
el
aire
y
4
N
en
un
líquido.
El
volumen
de
líquido
que
desaloja
es
de
250
cm3.
Halla
la
densidad
del
líquido.
Sol:
d
=
800
kg/m3
15. Un
sólido
pesa
40
N.
Se
sumerge
en
alcohol,
cuya
densidad
es
de
800
kg/m3.
¿Qué
peso
aparente
tiene
en
el
alcohol,
si
el
volumen
desplazado
es
0’5
dm3?
Sol:
Pap
=
36
N
16. Se
introduce
en
un
recipiente
un
trozo
de
mármol
de
30
g
de
masa.
El
peso
aparente
en
agua
es
0’20
N
y
en
alcohol
0’22
N.
¿Cuál
es
el
empuje
en
cada
caso?
Sol:
Eagua
=
0’1
N;
Ealcohol
=
0’08
N
17. Una
piedra
de
0’5
kg
de
masa
tiene
un
peso
aparente
de
3
N
al
introducirla
en
agua.
Halla
el
volumen
y
la
densidad
de
la
piedra.
Sol:
V
=
2·∙10-­‐4
m3;
d
=
2500
kg/m3
18. Un
cuerpo
de
5
kg
de
masa
y
2
litros
de
volumen
tiene
un
peso
de
12
N
al
introducirlo
en
un
líquido
de
densidad
desconocida.
Halla
la
densidad
de
ese
líquido.
Sol:
d
=
1900
kg/m3
19. Un
cuerpo
cuyo
volumen
es
de
0’05
dm3
tiene
una
masa
de
25
kg.
Si
se
introduce,
colgado
de
un
dinamómetro,
en
un
recipiente
que
contiene
mercurio,
¿qué
valor
indicará
el
dinamómetro?
Densidad
del
mercurio
13’6
g/cm3.
Sol:
238
N
20. Un
cuerpo
pesa
en
el
aire
1
N
y,
al
introducirlo
en
agua
pesa
0’8
N.
Halla
el
volumen
del
cuerpo
y
su
densidad.
Sol:
V
=
2·∙10-­‐5
m3;
d
=
5102
kg/m3
Camino
de
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Piedad,
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