Física II PREGUNTAS

Física II

PREGUNTAS

1. Explique cómo mide un médico la presión sanguínea.

2. Explique por qué una chimenea más alta crea un mejor tiro para extraer el humo fuera del hogar. ¿Por qué no se extiende el humo en el recinto en que se halla el fuego?

3. (a) Explique cómo puede hacer un pitcher para que la bola se curve a su derecha o a su izquierda. ¿Podamos justificarlo aplicando la ecuación de Bernoulli a una bola que gire así? (b) ¿Por qué es más fácil lograr una curva con una pelota de tenis que con una bola de béisbol?

4. Dos lanchas de remos que se mueven paralelamente entre sí y en la misma dirección son arrastradas una hacia la otra. Dos automóviles que se muevan paralelamente también son arrastrados entre sí. Explique tal fenómeno con base en la ecuación de Bemoulli.

5. ¿Por qué se vuelve más angosta la corriente de agua al salir por un grifo?

6. ¿Cómo trabaja la descarga de un excusado?

7. ¿Sería mejor que un aeroplano al despegar se moviese contra el viento o con el viento? ¿Y al aterrizar?

8. ¿Cómo es que un aeroplano puede volar "panza" arriba?

9. "La forma de plátano característica de la mayoría de los bumerang no tiene mucho que ver con su capacidad de retorno... La cuestión esencial consiste en la sección transversal de los brazos, la cual debe ser más convexa en un lado que en el otro, corno en el perfil del ala de un aeroplano. Explique.

10. ¿Cómo se impulsan los pájaros para remontar el vuelo

11. Explique por qué no es posible retirar el filtro de papel del embudo de la figura soplando por el extremo angosto.

12. De acuerdo con la ecuación de Bemoulli, un aumento de velocidad debe estar asociado a una disminución de la presión. Sin embargo, cuando ponemos la mano fuera de la ventanilla de un automóvil en movimiento, aumen¬tando la velocidad a la cual fluye el aire, sentimos un aumento de presión. ¿Por qué no es esto una violación de la ecuación de Bemoulli?

13. Si se vierte de una tetera, el agua tiene una tendencia a salir a lo largo del borde inferior de la boca de salida. Explique.

PROBLEMAS

1.- Un tubo de 34.5 cm de diámetro conduce agua que circula a razón de 2.62 m/s. ¿Cuánto tiempo le tomará descargar 1,600 m3 de agua?

R.- 1 h 49 min.

2.- Una manguera de jardín que tiene un diámetro interno de 0.75 in está conectada a un aspersor que consta simple¬mente de un accesorio con 24 orificios, cada uno de 0.050 in de diámetro. Si el agua de la manguera tiene una velocidad de 3.5 ft/s, ¿a qué velocidad sale por los orificios del aspersor?

R.- 32.81 ft/s.

3.- La figura muestra la confluencia de dos corrientes que forman un río. Una corriente tiene una anchura de 8.2 m, una profundidad de 3.4 m, y una velocidad de 2.3 m/s. La otra corriente tiene 6.8 m de anchura, 3.2 m de profundi¬dad, y fluye a razón de 2.6 m/s. La anchura del río es de 10.7 m y la velocidad de su corriente es de 2.9 m/s.

¿Cuál es su profundidad?

R.- 3.9 m.

4.- Se bombea continuamente agua que se extrae de un sótano inundado con una velocidad de 5.30 m/s por medio de una manguera uniforme de 9.70 mm de radio. La manguera pasa por una ventana situada a 2.90 m sobre el nivel del agua. ¿Cuánta potencia proporciona la bomba?

R.- 44.52 Watts.

5.- Un río de 21 m de anchura y 4.3 m de profundidad irriga una superficie de 8500 km2 donde la precipitación (pluvial) promedio es de 48 cm/año. Una cuarta parte de ésta regresa posteriormente a la atmósfera por evaporación, pero el resto corre finalmente por el río. ¿Cuál es la velocidad promedio de la corriente del río?

R.- 1.1 m.

6.- ¿Cuánto trabajo efectúa la presión al bombear 1.4 m3 de agua por un tubo de 13 mm de diámetro interno si la diferencia de presión entre los extremos del tubo es de 1.2 atm?

R.- 1.7 x 105 Joule.

7.- La toma de agua de una presa (véase la figura) tiene un área de sección transversal de 7.60 ft2. El agua fluye en ella a una velocidad de 1.33 ft/s. En la planta Hidroeléctrica que está situada a 572 ft abajo del punto de toma, el agua fluye a razón de 31 ft/s. (a) Halle la diferencia de presión, en lb/in2, entre la torna y la descarga. (b) Halle el área del tubo de descarga. La densidad promedio del agua es de 62.4 lb/ft3.

R.- a) 241.37 lb/in2 b) 0.32 ft2 .

8.- Por una tubería con un área de la sección transversal de 4.20 cm2 circula el agua a una velocidad de 5.18 m/s. El agua desciende gradualmente 9.66 m mientras que el área del tubo aumenta en 7.60 cm2. (a) ¿Cuál es la velocidad del flujo en el nivel inferior? (b) La presión en el nivel superior es de 152 kPa; halle la presión en el nivel inferior.

R.- a) 2.86 m/s b) 256 kPa.

9.- Durante un huracán está soplando aire (densidad = 1.2 kg/m3) sobre el tejado de una casa a una velocidad de 110 km/h. (a) ¿Cuál es la diferencia de presión entre el interior y el exterior que tiende a levantar el tejado? (b) ¿Cuál sería la fuerza ascensional en un tejado de 93 m2 de área?

R.-  a) 560 Pa b) 52,097 N.

10.- Un líquido fluye por una tubería horizontal cuyo radio interior es de 2.52 cm. La tubería se dobla hacia arriba hasta una altura de 11.5 m donde se ensancha y se une con otra tubería horizontal de 6.14 cm de radio interior. ¿Cuál debe ser el flujo volumétrico si la presión en las dos tuberías horizontales es la misma?

R.- 23.2 m/s

11.- Un tanque está lleno de agua hasta una altura H. En una de sus paredes se taladra un orificio a una profundidad h bajo la superficie del agua (véase figura). (a) Demuestre que la distancia x desde la base de la pared hasta donde cae la corriente al suelo está dada por x = 2[h(H h)]1/2.

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