Questions and Answers
¿Cuál es la fórmula correcta para calcular la presión hidrostática en el fondo de un líquido?
Si un objeto tiene un peso específico de 9,016 N/m³, ¿cómo se relaciona su peso específico con su volumen si el peso del objeto es 5,000 N?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el Principio de Arquímedes es incorrecta?
Si un recipiente contiene agua y se calcula la presión en dos puntos diferentes, ¿qué factor no influye en la presión hidrostática en esos puntos?
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Al calcular la presión hidrostática en una alberca de 6 m de profundidad, ¿cuál es el valor correcto de la presión en N/m²?
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Study Notes
Principio de Arquímedes
- Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del líquido desalojado.
- Este principio fue formulado por Arquímedes en el siglo III a.C.
- El empuje permitido por un líquido puede ser menor que el peso del cuerpo, causando que se hunda.
- Un cuerpo totalmente sumergido experimenta presiones hidrostáticas que aumentan con la profundidad.
Presiones y Fuerzas
- La presión en un punto de la superficie de un cuerpo sumergido es mayor a mayor profundidad.
- Las fuerzas sobre el cuerpo son el peso hacia abajo y el empuje del líquido hacia arriba, que actúan en direcciones opuestas.
- Presiones ejercidas en las caras laterales se neutralizan, mientras que el empuje y el peso afectan el estado del cuerpo.
Flotación
- Un cuerpo flota cuando su densidad promedio es inferior a la del líquido en el que se encuentra.
- Si la masa de un objeto se divide por el volumen de agua que desplaza, se obtiene su densidad promedio.
- Para que un barco flote, debe desalojar un volumen de líquido cuyo peso sea igual al peso del barco.
Cálculo del Empuje
- La magnitud del empuje (E) se calcula como:
- E = PeV
- Donde Pe es el peso específico del líquido y V es el volumen desalojado.
Ejemplos de Aplicación
- Embarcaciones, submarinos, salvavidas, y densímetros son aplicaciones del principio de Arquímedes.
- Ejercicio práctico que involucra la presión hidrostática y la densidad de líquidos para entender flujos y flotación.
Ejercicios de Hidrostática
- Cálculo de la masa y peso de un volumen conocido de gasolina utilizando su densidad de 700 kg/m³.
- Cálculo de la presión hidrostática en el fondo de una alberca de 6 m de profundidad con agua de densidad 1000 kg/m³ usando la fórmula:
- Ph = ρgh.
- Resultado de presión hidrostática: 58,800 N/m².
Conceptos Clave
- Densidad: Relación entre masa y volumen.
- Peso específico: Fuerza ejercida por la gravedad sobre un volumen unitario de líquido.
- Presión hidrostática: Presión ejercida por un fluido debido a su peso.
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Description
Este cuestionario explora el principio de flotación y la presión ejercida por los líquidos sobre objetos sumergidos, específicamente una pelota. Se abordan conceptos fundamentales de la física relacionados con la fuerza y la presión. Ideal para estudiantes de física que deseen profundizar en estos temas.
