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• María

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W.Z.S. QUINTO GRADO

HIDROSTÁTICA

1)

Determinar (en N) la fuerza “F”, si se sabe que en la base del bloque existe una presión de 20kPa. Masa del bloque = 2kg, área de la base del bloque = 40 cm2. a) 50 F b) 30 c) 40 m d) 60

6)

A

2)

Sabiendo que las presiones de A y B están en la relación de 8 a 23, se pide calcular (en g/cm 3), la densidad del líquido “1”. D2 =0,9 g/cm3. 7) a) b) c) d) e)

3)

0 (1)

30cm

0,7 A 0,8 (2) 0,5 B 0,4

50cm

Calcular la diferencia de presiones hidrostáticas (en kPa) que existe entre A y B. D 1 = 0,7g/cm3, D2 = 1g/cm3. 8) a) b) c) d) e)

(1)

A

(2) B

11,5 12,0 12,5 13,0 13,5

30cm 50cm 80cm

2

El tubo en U que se muestra en la figura tiene contiene agua y mercurio. Hallar la diferencia de desniveles “h”, si y = 5cm (densidad del agua = 1000 kg/m3 y densidad del mercurio = 13600 kg/m 3) a) 50cm b) 53cm h c) 63cm y d) 48cm e) 68cm Mercurio

Determinar “x” (en cm), si se sabe que: D1=2,5g/cm3 y D2 = 2g/cm3. a) b) c) d) e)

22 20 18 16 14

(1)

8cm

B x (2)

6cm

Evaluar el valor de la densidad del líquido (en g/cm3), si D1=2,4 g/cm3 ^ D2=4g/cm3. a) b) c) d) e)

3,9 7,8 6,4 7,2 8,1

a) b) c) d) e)

60cm 40cm 20cm 10cm 50cm

15cm

(1) (3)

40cm

(2)

20cm 10cm

4) Los émbolos “A” y “B” tienen un área de 5cm y 130 cm2, respectivamente. Si F = 50N. hallar el peso del 9) Un tubo en U contiene mercurio. ¿qué altura de bloque “Q” para que el sistema se encuentre en agua (en mm) se debe verter en una rama para que equilibrio. (desprecie el rozamiento) el mercurio se eleve en la otra rama 1mm? a) 1800N Q F b) 1500N a). 26,4 b). 23,7 c). 21,5 d). 27,2 e).25,3 c) 1300N d) 960N 10) Si la densidad de “B” es 3000 kg/m 3, cuanto valdría “X”, si agregamos otro líquido E de D E = 1000kg/m3? DA =1000kg/m3 y DC =2500kg/m3. 5) Determinar el valor de la fuerza F, en N, necesaria para mantener al sistema en la posición mostrada, sabiendo que la densidad del líquido es 1.25g/c 3 Área del pistón de peso despreciable 24cm 2 (g= 2 10m/s ). a) b) c) d) e)

22 12 18 15 24

F

30c A m 40c C m

E

10cm x

B

60cm

11) Un cuerpo de 180N de peso y densidad 2000Kg/m3 se sumerge completamente en agua se pide determinar la lectura del dinamómetro (g= 10m/s 2) a. 60N b. 70N c. 80N d. 90N e. 180N

12)El peso de un cuerpo sólido en el aire es de 50N; y el mismo cuerpo sumergido totalmente en un A líquido cuya densidad es de 0,2g/cm 3, pesa 45 N. El volumen del cuerpo sólido enBm3 es: a) 2,5 x 10 4 b) 2,5 x 10 3 c) 2,5 x 10 -4 d) 2,5 x 10 -3 3 e) 0,5 x 10 13) Un cuerpo pesa 100N en el aire, 80N en el agua y 60N en un líquido “X”. Hallar la densidad de X” en el sistema internacional. a) 2000 b. 1500 c. 1800 d) 1200 e. 2500

14) La figura muestra una esfera de 2 litros de volumen y densidad 400 Kg/m3 sumergido totalmente en el agua por acción de la cuerda AB. Determinar la tensión en la cuerda. Dagua = 100kg/m3 g= 10m/s2 a) 10N b) 12N c) 14N d) 15N 15)Si la masa del bloque es de 10kg y la densidad de 2g/cm3, hallar la tensión en la cuerda cuando el bloque está sumergido en agua. a) 40N b) 50N c) 60N d) 100N 16)Las esferas “A” y “B” de igual volumen y m A = 2kg, mB = 8kg, se encuentran flotando tal como se muestra. Determine la deformación que experimenta el resorte (K = 10N/cm) (g= 10m/s 2). a) 0,5cm b. 1cm c) 2cm d. 3cm 17)Dos esferas de igual volumen están unidas por una cuerda y sumergidos en dos líquidos de  1 = 1.2 g/cm3  2 = 0.8 g/cm3 como se muestra. Si la tensión de la cuerda es 2N y la densidad de la esfera inferior es 1.4 g/cm 3. Hallar la densidad en kg/m3 de la esfera superior. a) 800 b) 700 2 c) 600 d) 500 1 e) 400

18)En el fondo de un lago se abandona una esfera de densidad 500kg/m3. Si demora en llegar a la superficie libre del agua un tiempo de 2s. ¿Qué profundidad tiene el lago? (g= 10m/s 2). Rpta: 20m 19)Una esfera hueca pesa 500 , sumergida en agua su peso es de 210 . Calcular el volumen de la cavidad interior, sabiendo que la densidad del material de la esfera es de 25g/cc Rpta : 270cc 20)Se tiene un cilindro lleno de agua hasta una altura de 4.9 cm. Si en la superficie del líquido se deja un cuerpo compacto de densidad igual a 1.25 g/cm 3, cuánto tiempo emplea dicho cuerpo en llegar al fondo del cilindro (  agua = 1g/cm3, y considere g= 1000cm/s2) a) 0.6s b) 0.22s c) 0.8s d) 0.9s

21) Hallar la densidad de la esfera que flota entre dos líquidos de densidades  y 1.5  de modo que la superficie de separación de los líquidos divide al volumen de la esfera en dos partes que están en relación 2:1 a) 3.5  b) 2.5  c) 1.5  d) 1.17  22) La esfera tiene un volumen de 1000cm 3 y se encuentra de modo que la línea que divide ambos líquidos divide a la esfera por la mitad. Calcular la tensión en la cuerda que lo mantiene sumergido, si la aceite densidad de la esfera es 0.4 g/cm3. (  aceite = 0.8g/cm3) a) 100g agua b) 200g c) 500g d) 400g 23) Dos esferas iguales de 18 cm3 de volumen y 3 g/cm3 de densidad se encuentran en equilibrio, como se muestra en la figura, calcular la deformación (en cm) de los resortes que sostienen al bloque de 54cm 3 y 8 g/cm3. si K= 6N/m a) 3 b) 6 c) 9 d) 12 e) 15

24) Un bloque flota con una tercera parte de su volumen sumergido en agua. En estas condiciones, la fuerza de empuje sobre el cuerpo es: a. El triple de su peso. b. La tercera parte de su peso. c. Las dos terceras partes de su peso. d. Ligeramente mayor que el peso de su cuerpo. e. Igual al peso de su cuerpo. 25) Un cuerpo pesa en el aire 40 N y cuando está completamente sumergido en agua pesa 35 N determinar su densidad en Kg /m 3 (considere g= 10m/s2) a). 1000 b). 2000 c).3000 d). 8000 e). 9000 26) (UNMSM 2008 I) Un bloque está flotando en el agua con el 75% de su volumen sumergido, calcule la densidad del bloque. a) 0.25 g/ cm3 d. 0.60 g/ cm3 b) 0.40 g/ cm3 e. 0.75 g/ cm3 3 c) 0.55 g/ cm 27) (UNI 2007 II)Un bloque cuya densidad es  , flota con las ¾ partes de su volumen sumergido en un líquido. Entonces la densidad del líquido es: a)  /4 b) 3  /2  c) 3 /2 d) 4  /3  e) 2 /3 28) (2000-II) Sabiendo que la prensa hidráulica está en equilibrio, donde F1=60N, A1 16= cm2; A2 = 800cm2. ¿Cuál es el peso del bloque?

F1 A2 b) 2500N e) 1000N

c) 1800N

29) (2005-II) Un cuerpo pesa tres veces menos en el agua que fuera de él. ¿qué densidad tiene el cuerpo en g/cm3? a) 1,5 b) 2 c) 2,5 d) 3 e) 3,5 30) (2007-II) Una balsa de 6 metros de largo por 3 metros de ancho de 40 Kg-f de peso flota en el río Mayo. Al trasportar ganado se vacuno se sumerge 20cm quedando al ras de la superficie. Calcular el peso de la carga ( a. c. e.

B

32) (2008-II) Una esfera de 200N de peso y 1m3 de volumen se encuentra suspendido de un dinamómetro y sumergido en un líquido cuyo peso específico es de 68,6 N/m3. ¿cuánto marcará el dinamómetro? a)

DINAMÓMETRO

b) c) d)

LÍQUIDO ESFERA

e) 33) (4º Examen 2010-II) Una piedra que pesa 60Kg en el aire pesa debajo del agua 35kg. Calcular se peso específico. a)

b)

c)

d)

e)

A1 a) 3000N d) 3000N

31) (2008-I) En un tubo en U, se vierten tres líquidos “A”, “B” y “C”, quedando en equilibrio en la forma mostrada en la figura, sabiendo que los pesos específicos de “A” y “C” son 5g/cm 3 y 3g/cm3, respectivamente, hallar el peso específico del líquido “B” a) 14g/cm3 A 15cm b) 16g/cm3 25cm C 3 c) 18g/cm 5cm d) 20g/cm3 e) 22g/cm3



agua

3200 Kg-f 3560 Kg-f 3500 Kg-f

= 1000 Kg-f/m3) b. 2460 Kg-f d. 3260 Kg-f

34) (4º Examen 2010-II) Un cuerpo cuyo peso es de 200N es lanzado con una rapidez de 50m/s verticalmente hacia arriba. Despreciando todo rozamiento determine la altura (en m) en donde su energía es el 50% de la que inicialmente tenía (considere g=10m/s2) a) 60m b) 61,5m c) 62,5m d) 162m e) 64,5m 35) (Extraordinario 10/3/2010) Una piedra que pesa 60kg en el aire parece que pesa solamente 35kg cuando se encuentra debajo del agua. Calcular el volumen. a) 15 dm3 b) 20dm3 c) 25 dm3 3 3 d) 30 dm e) 35 dm 36) (2010-II) Un cubo de 20cm de arista y de densidad 600kg/m3, está sumergido en un estanque de agua ¿qué fuerza se debe aplicar en la superficie superior para que quede completamente al ras del agua? (g=10m/s2)

a) 25N b) 32N c) 28N d) 48N e) 36N 37) (2011-II 4º examen) ¿qué tiempo empleará un cuerpo de 4kg de masa y densidad 0,8 kg/cm 3 (debe ser g/cm3) en llegar a la superficie, si se deja en libertad a una altura de 2 metros del fondo (g= 10m/s2)? a) 6segundos b) 4 segundos c) 5 segundos 22m d) 2,5 segundos A e) 1,8 segundos 2m

38) (2011-I) El tubo en U que se muestra en la figura tiene contiene agua y mercurio. Hallar la diferencia de desniveles “h”, si y =5cm (densidad del mercurio = 13600 kg/m3) a) 50cm h b) 53cm c) 63cm y d) 48cm e) 68cm Mercurio

39) (2011-II 4º examen) En una prensa hidráulica el émbolo de menor área (8 cm2) se ha desplazado 5 cm y el émbolo de mayor área se ha desplazado 2,5 cm. Establecer la relación entre la menor fuerza y la mayor fuerza que actúan sobre los respectivos émbolos. a) 1/3 b) 1/4 c) 1/5 d) 1/2 e) 1/8 40) (2012-II) En la figura se muestra un recipiente conteniendo dos líquidos no miscibles. Determine la presión hidrostática que soporta el fondo del recipiente. (g=10m/s 2)

ρagua= 1000 kg/m

Ρmercurio= 13600 kg/m

Agua

20 cm

Mercurio

10 cm

3

3

a) 8 500 N/m2 c) 12 300 N/m2 e) 15 600 N/m2

b) 10 600 N/m2 d) 14 500 N/m2

41) (UNMSM 2008 I) Un bloque está flotando en el agua con el 75% de su volumen sumergido, calcule la densidad del bloque a) 0.25 g/ cm3 b) 0.60 g/ cm3 c) 0.40 g/ cm3 d) 0.75 g/ cm3 e) 0.55 g/ cm3 42) (UNI 2007 II) Un bloque cuya densidad es  , flota con las ¾ partes de su volumen sumergido en un líquido. Entonces la densidad del líquido es:

a)  /4 b) 2  /3 c) 4  /3 d)  /3e e) 2  /3 43) (UNI 2013 II) Se aplica una fuerza de 1000N sobre el émbolo 1. ¿Cuál sería la fuerza total, en N, que se debe ejercer sobre el émbolo G, de masa insignificante, para mantener el equilibrio? Nota: Área 1= 10cm2, Área 2= 10cm2 Área 3= 20cm2, Área 4= 30cm2

F G 2

1

A) 1 000 C) 3 000 E) 6 000

4

3

B) 2 000 D) 4 000

44) (UNI 2013 II) Una plataforma de 1 m2 de área y 0,5m de espesor flota en el agua tal como muestra la figura (a). Determine la masa m (en kg) de la carga necesaria que debe ponerse sobre la plataforma para que flote tal como muestra la figura (b). (ρagua=103 kg/m3)

15cm

M Agua

50cm

m M

50cm

Agua

A) 100Fig.(a) Fig.(b) B) 110 C) 120 D) 140 E) 150 45) (UNI 2016-II) En un recipiente con agua se encuentra flotando un cuerpo sólido uniforme con el 90% de su volumen dentro del agua. Al recipiente se le agrega lentamente aceite hasta que el cuerpo queda totalmente sumergido, quedando el 20% del cuerpo dentro del agua. Calcule la densidad del aceite (en kg/m3). A) 775 B) 825 C) 875 D) 925 E) 975