EJERCICIOS DE PRESIÓN (P = F/A)1. Calcular la presión ejercida sobre una mesa por un bloque de 49 N de peso, si la

superficie sobre la que se apoya tiene 0.05 m2.

2. Al colocar una caja de madera con base de 2m2 de área sobre un templete, el peso de la caja aplica una fuerza de 500 N sobre el templete. ¿Qué presión ejerce la caja sobre el templete?

3. Al aplicar una fuerza de 800 N sobre un área de 4 m2, ¿qué presión se genera?

4. Una presión de 82 pascales fue aplicada a un área de 5 m2. Calcula la fuerza que se empleó.

5. ¿Qué área mínima debe tener una superficie para que pueda soportar fuerzas de 970 N y presiones por debajo de los 9.8 pascales?

6. Un chico de 45 kg de masa se encuentra de pie sobre la nieve. Calcula la presión sobre esta sí:

a. Se apoya sobre unas botas, cuyas superficies suman 400 cm2.b. Se apoya sobre unos esquís de 150 × 22 cm cada uno. ¿Sabrías decir en qué

situación se hundirá menos en la nieve? Razona la respuesta.NOTA: Cambiar los cm a m antes de calcular el área.

7. ¿Qué presión ejerce sobre el suelo un vehículo que aplica una fuerza de 19,600 N, sabiendo que cada una de sus cuatro ruedas se apoya sobre una superficie de 0.003 m2?

8. Un hombre ejerce una fuerza de 687 N cuando está parado y apoyado en sus dos pies. La superficie de apoyo de cada zapato es de 200 cm2. ¿Cuál será la presión, expresada en Pascales, ejercida sobre el suelo?NOTA: Para cambiar de cm2 a m2, dividimos los cm2 entre 10,000.

9. Sobre un émbolo de sección 3 cm2 que se mueve dentro de un pistón se aplica una fuerza de 196 N. ¿Qué presión se ejerce en el fluido del interior del pistón?

10. Un cilindro metálico es de 80 kg, 2 m de longitud y un área de 25 cm 2 en cada base. Si una de sus bases está en contacto con el piso, ¿qué presión ejerce el cilindro sobre el suelo?

a. NOTA: Usar fórmula W = mg

11. La presión atmosférica tiene un valor aproximado de 1X105 Pa. ¿Qué fuerza ejerce el aire confinado en un cuarto sobre una ventana de 40 cm por 80 cm?

12. Un acróbata de 60 kg realizar un acto de equilibrio sobre un bastón. El extremo del bastón, en contacto con el piso, tiene un área de 0.92 cm2. Calcule la presión que el bastón ejerce sobre el piso.

13. Una señorita se encuentra de pie con los pies juntos los cuales ocupan un área de 250 cm2. ¿Cuál será la presión que ejerce sobre el piso si su masa es de 65 Kg?

14. Un bloque de hielo de 50 Kg se coloca en tres posiciones diferentes. ¿En qué posición ejercerá mayor presión contra el piso? Demuestra matemáticamente.

15. Una fuerza de 40 N está ejerciendo 60000 Pa, calcula la superficie de apoyo.

PRESIÓN HIDROSTÁTICA (P = ᵨgh)1. Un buzo se sumerge a 5 m de profundidad en un líquido cuya densidad es de 0.35

kg/m3. Calcula la presión que siente el buzo sumergido en este líquido.

2. Calcular la presión que existe en un punto situado a 10 m bajo la superficie de la mar, sabiendo que la densidad del agua de mar es 1.03 g/cm3.

3. ¿Qué presión debe proporcionar una bomba para subir agua hasta una altura de 30 m? ᴩagua = 1,000 kg/m3

4. ¿A qué altura puede llegar el agua empujada por una bomba que ejerce una presión de 45,500 Pa? ᴩagua = 1,000 kg/m3

4.6 m5. ¿Qué densidad debe tener un líquido para que una columna de 4.5 m ejerza una

presión hidrostática de 8.7 X 104 Pa?8.87

6. ¿Cuál es la presión que soporta un buceador que nada en el mar a la profundidad de 8 metros? ᴩagua de mar = 1,030 kg/m3

807527. ¿Cuál es la presión hidrostática en el fondo de un tubo vertical de 3 m de altura

lleno de petróleo? ᴩpetroleo = 800 kg/m3

235208. ¿Qué presión soporta un buceador a 12 m de profundidad en agua de mar? ᴩ agua =

1,030 kg/m3

9. ¿Cuál es la presión que soporta una persona que bucea en una alberca a una profundidad de 3 metros? ᴩagua = 1,000 kg/m3

10. Un tanque de almacenamiento contiene glicerina hasta 2 m de altura desde el fondo hasta la superficie del líquido. Calcula la presión que ejerce la glicerina sobre el fondo del tanque. ᴩglicerina = 1,250 kg/m3

11. El fondo de un tubo vertical que contiene mercurio soporta una presión de 101 300 Pa. ¿Cuál es la altura que alcanza el mercurio desde el fondo del tubo? ᴩmercurio = 13,600 kg/m3

12. Calcula la densidad de un líquido que alcanza una altura de 3.5 m en el interior de un tanque y en cuyo fondo ejerce una presión de 31 556 Pa.

13. El fondo de un tonel soporte una presión de 12 387.2 Pa debido al líquido que contiene, el cual alcanza una altura de 1.6 m sobre dicho fondo. ¿Cuál es la densidad del líquido?

14. La presión en el agua del grifo de una casa es de 68 600 Pa. ¿Cuál es la altura en metros entre el nivel del agua del tinaco y el grifo? ᴩagua = 1,000 kg/m3.

15. ¿Cuál será la presión que sufre un objeto sumergido a 90 cm de profundidad en gasolina? ᴩgasolina = 680 kg/m3.

16. ¿Qué presión soporta el cuerpo de un buzo que se encuentra a una profundidad de 6 m en agua de mar? ᴩagua de mar = 1,030 kg/m3.

17. Calcula la presión que soportan las paredes de un submarino cuando se encuentra sumergido a 200 m de profundidad.

EJERCICIOS DE PRENSA HIDRÁULICA (F1A1

=F2A2

¿

1. Los émbolos de una prensa hidráulica tienen 25 cm2 y 150 cm2. Si se aplica una fuerza de 100 N en el émbolo pequeño, ¿Cuál será la fuerza que se ejercerá sobre el mayor? Dividir entre 10,000 los cm2 para pasar a m2.

2. El émbolo menor de una prensa hidráulica mide 20 cm2 y el émbolo mayor 50 cm2

de superficie. ¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor si se aplica una fuerza de 15 k⃗g al émbolo menor?

3. Los émbolos de una prensa hidráulica miden 5 cm2 y 20 cm2 de superficie, respectivamente. Si se aplica una fuerza de 4 k⃗g en el émbolo menor, ¿qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor?

4. La superficie del émbolo menor de una prensa hidráulica mide 30 cm2. Si sobre él actúa una fuerza de 300 k⃗g. ¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor, cuya superficie es de 70 cm2?

5. El émbolo mayor de una prensa hidráulica mide 170 cm2 y el émbolo menor 6 cm2

de superficie. Si se aplica una fuerza de 90 k⃗g al menor, ¿qué fuerza se debe aplicar al émbolo mayor para equilibrar las presiones?

6. ¿Cuál es la fuerza que debe aplicarse al émbolo menor de una prensa hidráulica cuya superficie es de 2 cm2 para igualar la presión ejercida por el émbolo mayor, si en él actúa una fuerza de 312.5 k⃗g en una superficie de 25 cm2?

7. Una prensa hidráulica tiene un émbolo de 60 cm2 y un émbolo de 330 cm2 de superficie. ¿Qué fuerza debe aplicarse al émbolo menor para levantar un bulto de 11 000 k⃗g colocado en el émbolo mayor?

8. ¿Qué superficie tiene el émbolo mayor de una prensa hidráulica si sobre él actúa una fuerza de 1 960 N para equilibrar la presión ejercida por el émbolo menor de 0.01 m2 de superficie, en el que actúa una fuerza de 49 N?

9. La superficie del émbolo menor de una prensa hidráulica mide 100 cm2. Si sobre él actúa una fuerza de 490 N, ¿cuál será la superficie del émbolo mayor si al aplicarle una fuerza de 24 500 N equilibra las presiones?

10. ¿Qué superficie debe tener el émbolo menor de una prensa hidráulica si se le aplica una fuerza de 294 N para igualar la presión ejercida por el émbolo mayor de 0.25 m2, que soporta una fuerza de 588 N?

11. Si los radios de los émbolos de una prensa hidráulica son, respectivamente, 5 cm y 50 cm. ¿Qué fuerza ejercerá el émbolo grande cuando apliques sobre el pequeño una fuerza de 10 N?

12. Se desea elevar un cuerpo de 1500 kg utilizando una elevadora hidráulica de plato grande circular de 90cm de radio y plato pequeño circular de 10cm de radio. Calcula cuánta fuerza hay que hacer en el émbolo pequeño para elevar el cuerpo.

13. Una fuerza de 400 N se aplica al émbolo pequeño de una prensa hidráulica, cuyo diámetro es de 4 cm. ¿Cuál será el área (o puede ser diámetro también) del émbolo grande para que se levante una carga de 200 kg?

14. Los cilindros de una prensa hidráulica tienen superficies de 5 y 50 cm 2. Si se hace una fuerza de 500 N en el primero, y se tiene un peso de 6 000 N en el otro, ¿se elevará éste?NOTA: Se debe comprobar que se obtienen 6000 N en el émbolo mayor

15. En una prensa hidráulica se quiere levantar un camión que tiene 10 toneladas de masa, y ocupa un área de 8m2, calcula la fuerza que hay que aplicar en un área de 2 m2 para poder levantarlo. Recuerda convertir la masa del camión a peso.

EMPUJE HIDROSTÁTICO (E = PeV)

Pe = ᴩg

1. Calcular el empuje que recibe un objeto cuyo volumen es de 20 cm3 sumergido en un líquido de peso específico 0.73 g⃗/cm3.

2. El volumen de un cuerpo es de 27 cm3. ¿Cuál será el empuje que recibe al ser sumergido en un líquido cuyo peso específico es de 0.77 g⃗/cm3?

3. Un cuerpo tiene un volumen de 130 cm3. Calcula el empuje que recibe cuando se sumerge totalmente en alcohol, cuyo peso específico en gramos fuerza es de 0.79 g⃗/cm3.

4. Un trozo de metal que tiene un volumen de 33 cm3 es sumergido en gasolina (Pe = 0.68 g⃗/cm3). ¿Qué empuje recibe?

5. ¿Qué empuje recibe un cuerpo de 60 cm3 al sumergirlo en glicerina (Pe = 1.26 g⃗/cm3)?, ¿y al sumergirlo en gasolina (Pe = 0.68 g⃗/cm3)?

6. Un cuerpo tiene un volumen de 80 cm3 y pesa 50 g. calcula el valor del empuje que recibiría si se sumergiera en agua (1 g⃗/cm3), y si flota o se hunde.

7. ¿Cuál será el empuje que recibe un cuerpo que al ser introducido en agua desaloja 45 cm3 del líquido?

8. Calcula el empuje que recibe un objeto de 60 cm3 de volumen si es sumergido en un líquido cuyo peso específico es de 13.6 g⃗/cm3 (mercurio).

9. Una bola de acero de 0.0005 cm3 de volumen se sumerge en agua, calcula el empuje que sufre.

10. Un cubo de madera de 10 cm de arista se sumerge en agua, determina el empuje que recibe.NOTA: el cuerpo es ahora un cubo de volumen V = lado3 = 0,13 = 0,001 m3

11.