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WorksheetsMecánica de fluidos: Pascal, Arquímedes y Bernoulli
Total questions: 12
Worksheet time: 24mins
Si se sumerge un objeto de forma cilíndrica dentro de una piscina como se muestra en la figura, determine cuál de las siguientes expresiones es correcta.
en H se tiene la menor presión
la presión es igual en G y E
F experimenta la mayor presión
presión en E menor que en G
La siguiente figura muestra un tubo en U, que contiene agua y mercurio al llegar al equilibrio. ¿Cómo son las presiones en los puntos K y N ? P es presión
Pk > PN
Pk = PN
Pk < PN
Pk ≥ PN
El principio de Pascal establece que al ejercer una presión sobre un fluido, esta se ejercerá con igual magnitud en todas las direcciones y en cada parte del fluido. La dirección de la fuerza debida a la presión de un fluido ejercida en las paredes del recipiente que lo contiene o sobre cualquier objeto inmerso en él, es perpendicular.
Establezca como es la presión en los orificios A y C , y en el punto B ubicado en el centro del recipiente. P es presión
PC = PA ≠ PB
PC ≠ PA = PB
PC = PA = PB
PC ≠ PA ≠ PB
El principio de Pascal establece que al ejercer una presión sobre un fluido, esta se ejercerá con igual magnitud en todas las direcciones y en cada parte del fluido. Por lo tanto, la dirección de la fuerza debida a la presión de un fluido ejercida en las paredes del recipiente que lo contiene o sobre cualquier objeto inmerso en él, es perpendicular.
El punto dentro del recipiente que mejor representa la dirección de la fuerza ejercida por el fluido en las paredes es
punto 1
punto 2
punto 3
punto 4
Para regar las plantas de su jardín Laura conecta una manguera a la llave, sin embargo el largo de la manguera no le permite regar las plantas más alejadas. ¿Qué debe hacer Laura para regar las plantas más lejanas?
Abrir más la llave
Llenar un balde con agua de la manguera
Mover hacia arriba y hacia abajo la manguera
Disminuir el área de la manguera por donde sale el agua
Cuando un objeto se introduce en un líquido éste siente una fuerza de empuje ( FE ) que se dirige verticalmente hacia arriba, según lo planteado por Arquímedes, y es igual al peso del líquido que desplaza el objeto. También existe la fuerza gravitacional ( Fg ) actuando verticalmente hacia abajo, es decir su peso.
Si el objeto introducido en el líquido flota, como se aprecia en la figura, es porque:
FE > Fg
FE < Fg
FE = Fg
FE = Fg = 0
¿En cuál situación el líquido realiza mayor fuerza de empuje sobre el objeto?
en la madera
en el algodón
igual para los dos
no existe fuerza de empuje
Un estudiante de física quiere comprobar que sucede con su masa corporal, para ello utiliza una balanza y determina su masa ubicando la balanza en una piscina y fuera de ella. Comprueba que su masa corporal disminuye si realiza la medida dentro de la piscina.
Una razón que explica correctamente dichos resultados es:
Fuerza gravitacional hacia abajo
Masa del estudiante disminuye al ingresar a la piscina
Fuerza de empuje hacia arriba
Densidad del agua
Una aplicación de la ecuación de Bernoulli es el tubo Venturi, el cual se presenta en la figura. De acuerdo a Bernoulli si el área del tubo por donde circula un fluido disminuye la velocidad del líquido aumenta. Por tal razón la velocidad en el punto 2 es mayor que la velocidad en el punto 1. Luego a mayor velocidad menor presión y a menor velocidad mayor presión.
De acuerdo con Bernoulli, ¿en cuál tubo el nivel de agua llega más alto?
Suben a la misma altura
El agua no sube por ningún tubo
En el tubo B
En el tubo A
Otra de las aplicaciones de la ecuación de Bernoulli es el teorema de Torricelli, el cual determina la velocidad con la que se desocupa un tanque lleno de un fluido a través de un o unos agujeros. Ver la figura
Como se aprecia en la figura el chorro mas bajo llega más lejos, por el contrario el chorro mas alto tiene menos alcance. Esta situación se presenta porque:
abajo, existe mayor presión y el fluido sale a mayor velocidad
abajo, existe menor presión y el fluido sale a menor velocidad
arriba, existe menor presión y el fluido sale a mayor velocidad
arriba, existe mayor presión y el fluido sale a menor velocidad
El gato hidráulico es una de las aplicaciones del principio de Pascal, en él se cumple que si aplico una pequeña fuerza F1 a un fluido contenido en un recipiente hermético, puedo levantar un peso muy grande, como el de un vehículo F2 , empleando la siguiente relación
A1F1=A2F2
Lo anterior es posible gracias a que:
En el punto 2 existe la máxima presión
La densidad del fluido es mayor en el punto 2
Presión es igual en todos los puntos del fluido
La fuerza en el punto 2 es la menor de todas
Por qué razón al colocar trozos de queso en un pocillo lleno de chocolate, el chocolate se desborda del recipiente?
Presión
Fuerza de empuje
Fuerza gravitacional
Volumen del recipiente
