Fluidos

1.- Una pequeña pieza de acero está unida a un bloque de madera. Cuando la madera se coloca en una tina de agua con el acero en la parte superior, la mitad del bloque está sumergida. Si el bloque se invierte de modo que el acero se encuentre bajo el agua, la cantidad sumergida del bloque ¿aumenta, disminuye o sigue igual? ¿Qué pasa al nivel del agua de la tina cuando el bloque se invierte?

Cuando se invierte el bloque, se tendrá una mayor densidad del lado de la pieza de acero, de modo que se pueda esperar que el mismo peso (pieza de acero mas bloque de madera) ocupara un volumen menor, por tanto la cantidad sumergida de bloque, será mayor para compensar esto.

El empuje que recibe el bloque es menor al que recibe en la primera pregunta, por lo que podríamos deducir que el nivel de agua disminuye al ser el empuje el peso de volumen de líquido desplazado.

2.- La presión atmosférica es alrededor de 105 N/m2 y el área del pecho de una persona es de unos 0.13 m2. La fuerza de la atmósfera en el pecho de un ser humano es de unos 13 000 N. En vista de esta enorme fuerza, ¿por qué no se destruyen nuestros cuerpos?

Si el pecho no queda dañado es porque el aire que queda en el interior de nuestros pulmones equilibra la presión exterior, tenemos la misma presión ejerciéndose por el aire en nuestros pulmones.

3.- Una placa plana está sumergida en un líquido en reposo, ¿qué orientación debe tener la

placa para que la presión sea homogénea en su superficie?, ¿por qué?

Para que la presión seas homogénea en la superficie de una placa plana debe estar en posición horizontal, es decir paralela al fondo del recipiente, la presión de la superficie es la misma, es decir es uniforme. Si deseamos calcular el valor de la presión tenemos que conocer la profundidad y el peso especifico del líquido (Y determinando A) a un punto cualquiera de la superficie quedando la formula como sigue:

Para la fuerza que ejerce sobre toda la superficie (S), empuje del líquido sobre la superficie, la llamamos F, quedaría (no confundir empuje con presión)

Cuando la presión es uniforme (homogénea) sobre la superficie, la resultante de las fuerzas que se ejerce sobre cada punto es el empuje o fuerza total y pasa por el centro de gravedad de la superficie

En resumen, cuan do la presión es uniforme (homogénea) sobre una superficie plana, el empuje tiene un valor igual a la intensidad de la presión en cualquier punto, multiplicado por la superficie.

Por el contrario si la placa plana hubiera tenido su orientación en forma perpendicular con respecto al fondo del recipiente que contiene el liquido, la presión no es uniforme (no es homogénea) en los puntos de dicha superficie, sino que varia siendo menor en un punto y mayor en otro o viceversa.

4.- Una pelota de ping‐pong

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