29-10-2010 FISICA IITAREA DE EXTRA CLASE

Docente.-

Universitario.-

Grupo.-

TARIJA-BOLIVIA

TAREA EXTRA CLASE Nº 1FISICA II CIV 122

ING. CIVIL

Fecha de presentación: Hasta el 29 de Octubre de 2014, Hrs: 17:00

1.-Un adolescente tiene una masa de 50 kg si la superficie sobre la que está parado es de 0.05 m2, la presión que ejerce sobre la superficie es de 1000 kg /m2, si se calza unos patines cuyas cuchillas ocupan una superficie igual a 0.005 m2, ¿La presión sobre la superficie será mayor o menor? ¿Por qué?

R.- P= F/A P=50kgf/0.005m2= 10000kgf/m2

La presión es mayor, porque a mayor área menor presión

2.- ¿Como cambia la presión conforme se asciende sobre la superficie terrestre?

R.- Disminuye porque está relacionada a la presión total que es Pt=Po+Pm donde la presión atmosférica (Po) está en función a la altura, si tomamos como referencia la superficie de la tierra y tenemos una altura h la presión viene a ser P=δ*g*h la densidad del aire varia entorno a su temperatura por lo tanto existen 2 variables en la ecuación

3.- ¿Cómo cambia la presión a medida de que se desciende en el mar?

R.- La presión a nivel del mar es 1 atm pero si el punto de presión a calcular se encuentra bajo del agua se tiene que sumar la presión manométrica por lo tanto la presión aumenta proporcionalmente a la altura de la columna de agua

4.- ¿Por qué crees que los tinacos de agua en las casa se colocan comúnmente en el techo?

R.- porque por gravedad es más fácil distribuir el agua a la vivienda haciendo que con esto se ahorre en el costo de contar con una bomba para distribuir el agua pero esto tiene un límite de altura porque el agua que se distribuye está a una presión y parar subir una altura H esta tiene que vencer la presión de su columna de agua y la dela atmosfera pero llega un punto que estas se igualan en ese momento es en el que se tiene que emplear el uso de una bomba hidráulica.

5.-En dos vasos de capacidades diferentes y bases iguales se agrega agua hasta el mismo nivel. ¿En cuál de los dos vasos es mayor la presión que el agua ejerce sobre el fondo? Explica.

R.- La presión manométrica depende solo de la altura del recipiente y no la forma que lo contiene es el principio de los vasos comunicantes, solo depende de H

6.-En un recipiente lleno de agua, ¿Dónde será mayor la presión hidrostática en la superficie o en el fondo del recipiente?

R.- En el fondo del vaso con agua porque se habla de presión manométrica.

7.- En una casa hay un tinaco de 1 metro de ancho por un metro de largo, por un metro de profundidad. Para aumentar la presión en las llaves de agua, el plomero sugirió que en el mismo lugar se colocara otro tinaco de mayor capacidad, y sugirió uno con las siguientes dimensiones: 2 metros de ancho por 2 metros de largo por 1 metro de profundidad. ¿Estás de acuerdo con la sugerencia del plomero? ¿Por qué?

R.- No estoy de acuerdo con el plomero en un aspecto que sería mantener la altura del tinaco a 1m esto no ocasionaría un aumento de presión en las piletas de la casaPorque la presión seria la misma solo aumenta el volumen de tinaco en dimensiones que no está relacionadas a la presión sino al volumen de agua que podrá contener dicho tanque

8.- Calcula la fuerza que debe aplicarse sobre un área de 0.03 m2 para que exista una presión de 420 N/m2.R.- P= F/A

F=420N/m2*0.03m2=12.60N

9.- Sobre un líquido encerrado en un recipiente se aplica una fuerza de 60 N mediante un pistón que tiene una área de 0.01 m2.¿Cuál es el valor de la presión?R.- P= F/A

P=60N/0.01m2=6000N/m2

10.- Un científico estudia la flora y la fauna del mar a 1600 m de profundidad por medio de una lente circular de 15 cm de diámetro. ¿Cuál es la presión a la que se sujeta dicha lente a la profundidad antes mencionada?

R.- P= δ*g*h

P=1027kg/m3*9.81m/s2*1600m=16119792N/m2

Presión manométrica solo en depende dela profundidad a la que este el objeto

11.-Una cisterna rectangular que tiene 5m de ancho y 8 m de largo contiene agua con una profundidad de 4m. ¿Cuál es la presión y la fuerza total en el fondo del recipiente?

R.- P= δ*g*hP=100kg/m3*9.81m/s2*4m=39240N/m2

A=b*hA=5m*8m=40m2

F=P*AF=39240N/m2*40m2=1569600N

12.- La sección recta de un pistón de una bomba es de 35 cm2.Hallar la fuerza y la presión que se debe utilizar para elevar aceite a 25m de altura. La densidad del aceite es 0.8x103 kg /m3.

P= δ*g*hP=800kg/m3*9.81m/s2*25m=196200N/m2

F=P*AF=196200N/m2*0.0035m2=686.7N

13.-Determine la presión absoluta al nivel del mar de una llanta que al ser medida su presión manométrica es de 960 mmHg.

Pt=Patm+PmanPt=760 mmHg+960 mmHg =1720 mmHg

14.-Determine la presión manométrica dentro de un cilindro con gas al nivel del mar, sabiendo que la presión absoluta es de 1270 Pa.R.- Pt=Patm+Pman

Pman=Pt-PatmPman=1270pa-101325pa=-100118pa

15.- La huella que deja una llanta de un auto sobre el piso es un rectángulo de 12 cm x 18 cm. Si el auto pesa 925 N ¿Qué presión se ejerce sobre el piso?

R.- P= F/AP=925N/0.0216m2=42824.07407N/m2

16.- El peso normal de un estudiante de secundaria es de 725 N y el área de los dos zapatos que usa es de 415 cm2.a) ¿Cuál es la presión media que sus zapatos ejercen sobre el piso?

R.- P= F/AP=725N/0.0415m2=17469.87951N/m2

b) ¿Cómo cambia la respuesta cuando se para en un solo pie?

R.- la presión se duplica porque está parado en la mitad de su áreaP= F/A

P=725N/0.02075m2=34939.75903N/m2

17.- La superficie del agua en un tanque de almacenamiento está a 30 m sobre un grifo de agua en la cocina de una casa. Calcula la presión del agua en la llave.

R.- P= δ*g*hP=1000kg/m3*9.81m/s2*30m=294300N/m2

18.- Para medir la presión manométrica dentro de un cilindro con gas, se utilizó un manómetro de tubo abierto. Al medir la presión se encontró que la diferencia entre los dos niveles de mercurio fue de 15 cm. Determina la presión absoluta que hay dentro del cilindro en mmHg y en N/m 2. Considera la presión atmosférica de 586 mmHg.

19.- Una caja rectangular que está sobre una mesa se rota de tal manera que queda apoyada sobre su cara más pequeña. Su presión sobre la mesa ¿aumenta, disminuye, o queda igual? ¿Por qué?

R.- Si está apoyada sobre su cara más pequeña entonces la presión aumenta con respecto a sus otras caras porque a menor el área mayor la presión en esta

20.- ¿Hay más presión en el fondo de una bañera de 30 cm de profundidad o en labase de un florero de 35 cm de profundidad, ambos llenos de agua? Explica

R.- Hay más presión en la base del florero ¿por qué? Porque la presión manométrica solo está en función de la columna de agua del liquido

P= δ*g*hP=1000kg/m3*9.81m/s2*0.3m=2943N/m2

P=1000kg/m3*9.81m/s2*0.35m=3433.5N/m2

21.- Los viajeros de aerolíneas notan con frecuencia que sus envases de cosméticos y otros recipientes se han derramado en un viaje. ¿Cuál podría ser la causa?

R.- A mayor altura menor presión y en los envases, la presión que tenían antes de ser elevados en el avión era de mayores atmósferas, era mayor, por lo tanto la fuerza que quedó de alguna manera almacenada en los envases, intenta escapar de la baja presión en el ambiente para nivelar, desalojando una parte del contenido para sacar su volumen

22.- Una balsa, llena hasta el borde con arena, llega a un puente y no puede pasar bajo él. ¿Se debe agregar o quitar arena para que pase? Explica.

R.- Por el principio de Arquímedes, sería necesario rellenarla con más arena, de forma que el peso supere el empuje del agua y la barca se hunda más. Sin embargo, si está hasta el borde, es posible que no podamos llenarla más y, por tanto, no podría pasar.

23.- ¿Cuánta presión ejerces sobre el piso cuando te paras en un solo pie?. ¿Es mayor o menor que la presión del aire? Puedes calcular el área parándote sobre una hoja de papel, dibujando la silueta del pie sobre la hoja, calcula el área en m2.

R.- Cuando me paro en un solo pie ejerzo el doble de presión que cuando estoy parado en 2 piesEs mucho menor que la presión que ejerce el aire “la atmosfera” sobre mi El área de 1 pie es 0.09203m2 esto se calculó dibujando la silueta en papel cuadriculado cortado y contando los cuadrados que esta silueta contenía para luego transformarlo a m2

24.- Un libro de física de 0.75 kg y de 24 cm por 20 cm descansa sobre una mesa.a) ¿Qué fuerza ejerce el libro sobre la mesa?

P=F/AF=153.28125*0.048=7.3575=0.75kgf

b) ¿Qué presión ejerce el libro sobre la mesa?

P=F/AP=7.3575N/0.048m2=153.28125N/m2

25.- Un depósito de agua tiene 15 m de profundidad. ¿Cuál es la presión hidrostática en la base del depósito? ¿Cuál es la presión hidrostática a 5 m debajo de la superficie del depósito?

P= δ*g*hP=1000kg/m3*9.81m/s2*15m=147150N/m2

P=1000kg/m3*9.81m/s2*5m=49050N/m2

26.- Se utiliza un manómetro de mercurio para medir la presión de un gas dentro de un tanque. Si la diferencia entre los dos niveles de mercurio es de 36 m. ¿Cuál es la presión absoluta dentro del tanque? Expresa el resultado en N/m2.

27.- ¿Qué es mayor, un aumento de temperatura de 1°C o uno de 1°F?

R.-La escala es diferente pero 1ºC es igual a 1ºF así que no hay diferencia solo la notación

28.- Después de conducir un automóvil durante cierta distancia ¿por qué aumenta la presión del aire en los neumáticos?R.- Por que la presión como explique antes está sujeta a la densidad y su altura como al mantenerse la altura al mismo nivel, pero el aire al calentarse por la fricción ejercida por los neumáticos hacen que el aire contenido se caliente haciendo variar su volumen y por ende su densidad ocasionando que en un mismo recipiente se contenga una mayor cantidad de aire y así se dé el aumentando de su presión

29.- Si el gas llegara más caliente al contador o medidor de tu casa, ¿ganarías tú o la compañía que te lo surte?R.- Si el gas llega más caliente por tal acción hay más flujo de volumen para una misma cantidad de gas a una temperatura standart y el contador marcaria más por menos cantidad... Por lo tanto me están choreando

30.- Después de medir las dimensiones de un terreno con una cinta de acero, en un día caluroso, regresas y las mides en un día frío. ¿En cuál de las dos mediciones determinas que la superficie del terreno es más grande?

R.- según la termodinámica un material al recibir calor “energía” por un salto térmico este hace que sus moléculas oscilen en un rango más amplio de lo normal haciendo que el cuerpo empiece a tener un delta de dilatación (delta L) que es específico para cada material.. No todos los materiales se dilatan a la misma delta L... Por tal acción en el día más caluroso se medirá una área mayor y sujeta a errores de calibración “por tensión” por “temperatura” por “catenaria” lo mismo va para el día frio pero al contrario. Se medirá un área menor

Docente: Pastor Gutiérrez Barea